PC Haberleşmeli Elektromiyogram

Haziran 30, 2016

arduino destekli emg projesiBu projeyi YTÜ 2. sınıf Elektronik Devreler dersinin proje ödevi için İsmail Sergen Atalay ile yapmıştık. Projenin işleyişini anlatmadan önce elektromiyogram nedir bunu aktarmakta fayda var; EMG veya elektromiyografi, sinir ve çizgili kasların elektrik potansiyelinin incelenmesine dayanan bir nörolojik tetkik yöntemidir. Bu yöntemde kullanılan tıbbi cihaza elektromiyograf, cihazın kaydettiği veriye elektromiyogram denir. Tıbbi anomalikleri, aktivasyon seviyesini teşhis etmek veya insan veya hayvanların biyomekanik hareketini analiz etmek için sinyaller kullanılabilir.

Kullandığımız devre şemasını açıklamadan önce birkaç şeye daha değinmemiz gerekiyor. Projemizde 3 adet elektrot kullandık. Mid-Muscle adı verilen elektrot kas sinyalinin en çok alınabileceği, kasın ortalarına yerleştirilen elektrottur. End-Muscle adı verilen elektrot kas sinyalinin en az alınabileceği fakat yine kas yüzeyi içine yerleştirilen bir elektrottur, tercihen kasın sınırlarına yerleştirilir. Reference adı verilen elektrot ise genellikle vücutta ölçüm yapılan kastan uzak bir kemiğimsi bölgeye bağlanır. Bunun amacı vücudun kendi boşta sinyalini de ölçmektir. Cihaz çalışma prensibi olarak; En başta mid-muscle ile end-muscle elektrotlarından gelen sinyallerin farkını alır ve kasın kasılma sinyalini elde etmiş olur. Önce bu sinyali yükseltir, ardından filtreler, bu AC sinyali olduğu için negatif alternanstaki sinyali doğrultur, sinyali yumuşatır ve en son olarak elde edilen sinyalden vücudun nötr sinyalini çıkararak son gürültüden de arındırmış olur. Prensiple ilgili daha detaylı bir bilgiye sahip olmak isterseniz proje hakkında oluşturduğumuz proje ön raporuna buradan göz atabilirsiniz.

 

Cihazı oluşturmak için kullandığım devre şeması ve gerekli parçalar aşağıdadır.

tl072ina106Gerekli Parçalar

    • 3 adet TL072 entegresi
    • 1 adet INA106 entegresi
    • 3 adet tens (yüzey) elektrodu
    • 2 adet 9V güç kaynağı
    • 2 adet 1uF tantal kapasitör
    • 1 adet 0.01uF seramik kapasitör
    • 1 adet 1uF seramik kapasitör
    • 3 adet 150 kOhm direnç
    • 2 adet 1 MOhm direnç
    • 2 adet 80.6 kOhm direnç
    • 6 adet 10 kOhm direnç
    • 1 adet 100 kOhm potansiyometre
    • 1 adet 1 kOhm direnç
    • 2 adet 1N1418 diyot

emg devresi

Devrenin sanal breadboard ile gösterimi ve bizim kurmuş olduğumuz versiyonu aşağıdakiler gibidir.

arduino destekli emg projesiarduino destekli emg projesiarduino destekli emg projesi

Devrenin Arduino ile iletişim kurması da aslında arduinodaki analog inputlardan birine devrenin +, ground ucuna ise – kutbunun bağlanmasıyla oluyor. Projemizde Arduino konsolundan kol hareketlerine göre değişen gerilim değerini okuduk fakat resimleme ihtiyacı duymadık. İleride EMG ile çalışan PC etkileşimli bir proje düşünürsem burayı editlemeyi düşünüyorum. Son olarak aşağıda devrenin çalışma şekline dair bir video bulunmakta, fakat bu projenin rütuşlarından 1 gün önce çekilmiş bir video. Farkındaysanız sinyal doğrultma yapmıyor 😀

FAYDALANILAN KAYNAKLAR

EMG Tanımı

Malzeme Listesi ve Devre Şeması

INA106 Datasheet

TL072 Datasheet