基于肌音信號(hào)的仿生手信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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A／D選擇：PMD-1608FS型號(hào)的采集卡即可滿足要求，它集成度高，應(yīng)用簡(jiǎn)單。PMD系列是USB接口的多功能數(shù)據(jù)采集控制器，采用單芯片技術(shù)，集成度高，價(jià)格便宜，穩(wěn)定性高，是目前性價(jià)比最高的多功能數(shù)據(jù)采集控制器。
3．6 電源
應(yīng)用電路中普遍的干擾源為電源，電源線上的噪聲可以通過(guò)有源器件的電源引腳傳到芯片內(nèi)。硬件系統(tǒng)中經(jīng)試驗(yàn)得知，AD620必須工作在雙極性電源的情況下。故需要的電壓為：5 V，為傳感器供電和濾波電路運(yùn)算放大器供電；+9 V，-9 V，分別給AD620芯片和運(yùn)算放大芯片供電。電路中使用的芯片：
(1)LM2940，穩(wěn)+5 V電壓，TO-220封裝。特點(diǎn)是在整個(gè)溫度范圍內(nèi)失穩(wěn)電壓約為0．5 V，屬于低失穩(wěn)穩(wěn)壓芯片。此外，還具有靜態(tài)電流降低電路，當(dāng)輸入與輸出的電壓差大于3 V時(shí)，可以自動(dòng)降低靜態(tài)電流。
(2)7809，穩(wěn)+9 V電壓，TO-220封裝。特點(diǎn)是有內(nèi)部過(guò)流、熱過(guò)載和輸出晶體管安全區(qū)保護(hù)功能，電路使用安全可靠，最低失穩(wěn)電壓是2 V。
(3)7909，穩(wěn)-9 V電壓，TO-220封裝。特性與7809芯片一樣。
3．7 實(shí)際電路原理圖
實(shí)際電路原理圖如圖9所示。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/162978.htm
4 電路性能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
從圖10中可以明顯地看到，經(jīng)硬件濾波以后，信號(hào)幅值被放大，原始信號(hào)的高頻噪音部分被濾除，信號(hào)特征更為明顯。
5 肌音信號(hào)軟件處理初步介紹
采集軟件是基于原采集卡軟件的VB程序。因?yàn)樵杉ㄜ浖杉l率和數(shù)據(jù)量都有限制，現(xiàn)用的VB程序在功能上對(duì)原軟件進(jìn)行了補(bǔ)充，滿足了本系統(tǒng)的采集要求，因此予以采用。程序的界面如圖11所示。該程序?qū)⒉杉臄?shù)據(jù)以txt格式保存于指定目錄下。最終將用Matlab軟件調(diào)用txt文件中的數(shù)據(jù)，利用Mat-lab軟件強(qiáng)大的分析功能完成信號(hào)數(shù)據(jù)的分析。
6 結(jié)語(yǔ)
利用肌音信號(hào)作為信號(hào)源，通過(guò)對(duì)傳感器、放大電路、濾波電路、電源模塊、A／D轉(zhuǎn)換等幾個(gè)方面的詳細(xì)介紹，得到了采集理想肌音信號(hào)的采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程。采集到的信號(hào)平穩(wěn)清晰，噪音基本濾除，通過(guò)對(duì)采集軟件的處理，最終可以利用Matlab軟件進(jìn)行信號(hào)特征的分析，通過(guò)對(duì)信號(hào)時(shí)域若干個(gè)特征的分類識(shí)別，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)手部張緊一握緊等動(dòng)作的辨別，最終可以利用辨別結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)對(duì)仿生手進(jìn)行控制。
評(píng)論