基于肌音信號的仿生手信號采集系統(tǒng)設(shè)計
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A／D選擇：PMD-1608FS型號的采集卡即可滿足要求，它集成度高，應(yīng)用簡單。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，價格便宜，穩(wěn)定性高，是目前性價比最高的多功能數(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，可以自動降低靜態(tài)電流。
(2)7809，穩(wěn)+9 V電壓，TO-220封裝。特點(diǎn)是有內(nèi)部過流、熱過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://m.butianyuan.cn/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，信號幅值被放大，原始信號的高頻噪音部分被濾除，信號特征更為明顯。
5 肌音信號軟件處理初步介紹
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數(shù)據(jù)的分析。
6 結(jié)語
利用肌音信號作為信號源，通過對傳感器、放大電路、濾波電路、電源模塊、A／D轉(zhuǎn)換等幾個方面的詳細(xì)介紹，得到了采集理想肌音信號的采集系統(tǒng)設(shè)計過程。采集到的信號平穩(wěn)清晰，噪音基本濾除，通過對采集軟件的處理，最終可以利用Matlab軟件進(jìn)行信號特征的分析，通過對信號時域若干個特征的分類識別，可以實(shí)現(xiàn)對手部張緊一握緊等動作的辨別，最終可以利用辨別結(jié)果產(chǎn)生控制信號對仿生手進(jìn)行控制。
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