Muscle MIDI Music жасаңыз!: 7 кадам (Сүрөттөр менен)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2025-01-23 14:51

Качан нерв системаңыз кыймыл жасоого муктаж болсо, булчуңдарыңызды башкаруу үчүн нейрондор аркылуу кичинекей электрдик сигналдарды жөнөтөт. Электромиография (EMG) техникасы бизге бул электрдик сигналдарды күчөтүүгө жана өлчөөгө мүмкүндүк берет. Ар кандай неврологиялык ооруларды диагностикалоодо пайдалуу клиникалык курал болгондон тышкары, ЭМГ жазуулары протездик аппараттарды көзөмөлдөө үчүн жакында колдонулган.

EMGдин күчөтүлүшү жана жазуу техникасы менен көбүрөөк тааныш болуу үмүтүндө, мен EMG күчөткүчүн курууну кызыктуу деп ойлочумун, анда мен аны башка түзмөктүн башкаруу сигналы катары колдоно алам. Протездик колду башкаруунун ордуна, мен музыкага болгон кызыгуумду кошууну чечтим жана MIDI аппаратын башкаруу үчүн EMG сигналдарын колдондум. MIDI Musical Instrument Digital Interface дегенди билдирет жана электрондук түрдө музыкалык сигналдарды жөнөтүү жана алуу үчүн стандарттуу протокол болуп саналат.

Негизги билим

Бул Нускамага схема боюнча токтоо, бир нече зымдарды ширетүү, Arduino программалоо жана MIDI түзмөгү менен иштөө кирет. Эгер сизде бул керектүү маалымат жок болсо, мен төмөндөгү кээ бир класстарды / Инструкцияларды текшерүүнү сунуштайм:

Райондор

Arduino

MIDI

Коопсуздук эскертүүсү

Бул долбоор өзүн электрдик схемага туташтырууну камтыйт. Бардык керектүү коопсуздук чараларын көрүңүз. Delsysден алынган бул кагазда электр коопсуздугу боюнча бөлүм бар, ошондой эле жалпысынан EMG техникасынын пайдалуу сүрөттөлүшү. Биз өзүбүздүн схеманы эки 9В батареядан өчүрөбүз; эч качан сиздин схемаңыз (айрыкча, сиз ага туташканыңызда) дубалдан AC кубатына туташтырылбашы керек.

1 -кадам: Долбоорго сереп жана бөлүктөрдүн тизмеси

Биздин долбоор үч негизги компоненттен турат:

1.) EMG күчөткүчү, 2.) Arduino жана 3.) MIDI түзмөгү.

1. Биз EMG күчөткүчүн нан тактасына курабыз. Эгерде сиз EMG күчөткүчүнүн артында турган илимге жана өзүңүздү кантип куруу боюнча деталдуу кадамдарга кызыксаңыз, менин EMG аудио күчөткүчүмдү текшериңиз Instructable.
2. Биз Ардуинону EMG күчөткүчтүн 9В батареяларынан кубаттайбыз. Arduino менен иштөөнүн көбү программалык камсыздоо жагында болот.
3. Мен MIDI түзмөгүм катары Garageband менен иштеген iPhone колдондум. Arduino стандарттуу MIDI сигналдарын стандарттык MIDI кабели аркылуу жөнөтөт, андыктан каалаган MIDI түзмөгү iPhoneдун ордуна иштеши керек.

Бөлүктөр

• (2x) LT1167 (приборлордун күчөткүчү)
• (2x) LT1112 (же кандайдыр бир кош оп-амп чипи)
• (1x) LM386N (аудио күчөткүч)
• (5x) Surface EMG электроддору (булчуңга экиден жана шилтеме үчүн бирөө) (Amazon)
• Arduino Uno (Amazon)

• iPhone (же каалаган MIDI түзмөгү)

  IPhone'го MIDI адаптер кабели (эгер iPhone колдонулса) (Amazon)

• Ар кандай резисторлор, конденсаторлор жана секирүүчү зымдар
• Нан тактасы (Amazon)
• (2х) 9В батарея

Куралдар

• Паяльник (Амазонка)
• Сым тазалагычтар
• Жылуулукту кыскартуучу түтүк
• Электр лента

2 -кадам: EMG күчөткүчүн чогултуп алыңыз

EMG күчөткүчүн кантип куруу керектиги жөнүндө кененирээк маалымат алуу үчүн менин EMG аудио күчөткүчүмдү текшериңиз.

Биз эки EMG каналын күчөтүүгө жөндөмдүү EMG күчөткүчүн курабыз. Биз каналга бир LT1167 приборлорунун күчөткүчүн колдонобуз. LT1167 маалымат барагында "Нерв Импульс Күчөткүчүнүн" схемасы жардам берет, биз бул кадамда ээрчийбиз.

Районду чогултуңуз

Нан тактасында, жогоруда көрсөтүлгөн нерв импульс күчөткүчүнүн эки нускасын чогултуп алыңыз. Менин чогултулган схемамдын сүрөттөрү акыркы максатка жетүүгө жардам бериши керек. Мен ызы-чууну басаңдатуу үчүн күчөткүчтөрүмдүн баарына 1-даражадагы пассивдүү чыпкаларды коштум. Эгерде сиз аларды схемаңызга кошкуңуз келсе, мен болжол менен 2, 000 Гц кесилиш жыштыгы үчүн 0.047 мкФ конденсатору бар 1 кОм резистор колдондум.

Күч

Биз 9V эки батарейканын схемасын өчүрөбүз. LT1167 +V жана -Vге муктаж (анткени EMG булагы сигналы оң жана терс мааниге ээ), андыктан биз +V батарейкасындагы минус пинди -V батареядагы плюс пинке туташтырабыз. -V батареясындагы минус пин -V мааниси болуп калат. Эки 9В батареяны колдонуп жатканда, сиз +V жана -V тиешелүүлүгүнө жараша +9 жана -9 вольтко барабар болосуз.

Кийинки кадам электроддун жайгашуусун кененирээк камтыйт. Эталондук электрод приборлордун биринин 1 -пинине, ал эми булчуң электроддорунун жуптары приборлордун күчөткүчтөрүнүн 2 жана 3 -казыктарына туташат. Электроддордун +/- ориентациясынын мааниси жок.

Эскертүү: Эгерде сиздин схемаңыз иштебей жатса, анда сиз туура эмес кылгандырсыз! Райондо ката табуунун жакшы ыкмасы - чындыгында нан табакка чогултулган схеманын схемасын чыгарып, аны баштапкы схемага салыштыруу. Бул процессте сиз ката таба аласыз (мен көп жолу кылган сыяктуу).

3 -кадам: электроддорду даярдоо

Мен жогоруда айткандай, бул долбоор үчүн бизге жалпысынан беш электрод керек болот. EMG жазуулары дифференциалдык күчөткүч менен жүргүзүлөт, демек булчуңдун эки таяныч чекитинин ортосундагы айырманы күчөтүп жатабыз. Бул бизге булчуңга эки электрод керек болот дегенди билдирет. Мындан тышкары, булчуңдардын активдүүлүгүнө карата бир гана маалымат керек. Бул жерде Amazonдо сатылган EMG электроддорунун бетине шилтеме. Электрод так түрү биздин максаттар үчүн өтө маанилүү эмес.

Мен жогорудагы сүрөттө көрсөткөндөй, булчуңдун узундугуна параллелдүү жана болжол менен 2 см бөлүнгөн эки электродду ар бир билектин ички четине коюңуз. Булчуңдардагы электроддордон алыс, чыканагыңыздын сөөктүү бөлүгүнө эталондук электродду коюңуз.

Буралган зым жуптары

Сиз ошондой эле жогоруда көрсөтүлгөн электрод түгөйлөрүңүздөгү зымдарды бургубуз келет. Тизмеңиздеги башаламандыкты тазалоодон тышкары, буралган зым жуптары электроддор чогулткан электр ызы -чуусун азайтууга жардам берет. Зымдардын ордун алдыга жана артка алмаштыруу менен, ар кандай тышкы электромагниттик тоскоолдуктар (мисалы, электр тармагынан 60 Гц) зымдарга бирдей таасир этет. Дифференциалдык күчөткүч бул жалпы ызы -чуу сигналын жок кылат.

4 -кадам: Аудио күчөткүч (милдеттүү эмес)

Эгерде сиз чийки EMG сигналын угууну кааласаңыз (MIDI жок), сиз EMG чынжырына аудио күчөткүчтү кошо аласыз. Жогоруда көрсөтүлгөн схеманы чогултуу үчүн LM386N аудио күчөткүч чипин жана керектүү резисторлорду жана конденсаторлорду колдонуңуз. Жогорудагы видео чийки эмнени көрсөтөт (жакшы, чынжырда кээ бир чыпкалар бар, бирок негизинен чийки) EMG сигналы кандай угулат.

Бул кадам MIDI сигналдарын иштетүү үчүн зарыл болбосо да, мен сизге аракет кылууну сунуштайм. EMG сигналын угуу системаңыздын көйгөйлөрүн чечүү жана мүчүлүштүктөрүн оңдоо үчүн абдан пайдалуу ыкма болушу мүмкүн. Мисалы, эгерде кубаттуулуктан 60 Гц күчтүү кийлигишүү болсо, анда сиз аны Arduino менен сигналды тандоодо аны аныктоого караганда алда канча оңой уга аласыз.

Менин видеодогу аудио бир аз кыскарып жатат, бирок бул таза EMG сигналы кандай болушу керектигинин эң сонун мисалы.

5 -кадам: MIDI компоненттерин даярдоо

MIDI сигналын Arduinoдон MIDI түзмөгүнө жөнөтүү үчүн, биз MIDI ургаачы аялдардын бирин ширетишибиз керек. Ардуинодо MIDI орнотуу боюнча кылдат үйрөткүч үчүн менин биринчи Нускаманы карап чыгыңыз.

Бул жерде кадамдар:

1. MIDI туташтыргычынын 4 пин 220 плюс резисторун.
2. Резистордон 10 см зымды Arduinoдогу Tx туташтыргычына туташтырыңыз.
3. 10 см узундуктагы зымды 2 -кадап, Arduino жерге туташтырыңыз.
4. Узундугу 10 см болгон зымды 5 -пинге ширетип, Arduinoдогу 5Вга туташтырыңыз.

Сиз EMG күчөткүчүн чогултуп, iPhone кабелине MIDI даярдагандан кийин, приборлордун күчөткүчтөрүнүн чыгууларын Arduinoдогу A4 жана A5 казыктарына жөнөтүү үчүн эки секиргич зымды колдонуңуз.

6 -кадам: Arduino кодун жазыңыз

Arduino кодунун негизги кууру төмөнкүчө:

1. EMG каналдары үчүн базалык ызы -чуунун деңгээлин өлчөө
2. Цикл үзгүлтүксүз, EMG каналынын чыңалуусун өлчөө
3. Эгерде нотанын интенсивдүүлүгүн көзөмөлдөгөн EMG каналы босогону аттап өтсө, анда MIDI эскертүүсүн иштетиңиз
4. Нотанын үнүн модуляциялоо үчүн башка EMG каналынын сигналын колдонуңуз

Мен сизге EMG сигналдарын иштетүү үчүн өзүңүздүн Arduino кодуңузду жазууга аракет кылууну сунуштайм. Мен билем, ал жерде мен башкарганга караганда жакшыраак башкаруу схемасы бар! Эгерде сиз менин кодумдан баштоону кааласаңыз, аны бул жерден жүктөп алыңыз. Мен GitHub репозиторийимди текшерип көрсөңүз болот, мен долбоордун үстүндө иштеп жатканда менин кодумдун ар кандай кайталанышын көрөсүң.

7 -кадам: Бардыгын бириктир

Эгерде баары план боюнча жүрсө, сиз MIDI түзмөгүңүздү булчуңдарыңыздын сигналын колдонуп башкара алышыңыз керек. Аябай кызыктуу! Долбоор иштеп баштагандан кийин, сиз ар кандай башкаруу схемалары менен ойноп, ар кандай MIDI үндөрүн изилдей аласыз.

Эгерде сиз өзүңүздүн EMG көзөмөлдөгөн MIDI түзмөктөрүңүздүн бирин жасоого аракет кылсаңыз, мага кабарлаңыз! Мен анын кандай болгонун уккум келет жана жолдо келе жаткан суроолорго жардам берүүгө кубанычта болом. Жакшы ийгилик!

Сенсорлор конкурсунун экинчи сыйлыгы 2017