Используя этот веб-сайт, вы соглашаетесь с использованием файлов cookie. Мы используем их для оптимизации процессов использования сайта его посетителями.
ок
Click to order
Ваш заказ
Total: 
Фамилия
Имя
Email
Ваш телефон
Доставка
Точную стоимость доставки уточнит оператор после оформления заказа
Нажимая на эту кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности.
Content Oriented Web
Make great presentations, longreads, and landing pages, as well as photo stories, blogs, lookbooks, and all other kinds of content oriented projects.
Elemyo | 27 июля 2022

Обзор ЭМГ/ЭКГ датчика
MYO-micro v1.0

Набор ЭМГ датчиков для беспроводной регистрации мышечной активности. ПО для визуализации миографических сигналов

В данном обзоре мы разберем вопросы, касающиеся ЭМГ/ЭКГ датчика MYO-micro v1.0: от описания и комплектации до установки программного обеспечения для визуализации ЭМГ и ЭКГ сигналов.
1. Описание
MYO-micro v1.0 – компактный высокотехнологичный датчик для регистрации ЭМГ (электромиографических) и ЭКГ (электрокардиографических) сигналов, совместимый с большинством современных микроконтроллеров и имеющий программное обеспечение с открытым исходным кодом.
Отличительные особенности:
Базовый коэффициент усиления 1000 В/В.
Изогнутая контактная поверхность, обеспечивающая надежный контакт с поверхностью кожи. (Рис.1)
Электроды изготовлены из нержавеющей стали и не требуют постоянной замены (в отличие от гелевых электродов).
Для работы достаточно сухого контакта с кожей (не нужно использовать специализированные гели).
Высокая устойчивость к источникам внешних помех (схема датчика позволяет эффективно подавлять внешние наводки).
Бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом (для операционных систем Windows 10, macOS, Linux).
Изогнутая контактная поверхность ЭМГ датчика мышц MYO v1.4
Рис. 1 Изогнутая форма контактной поверхности модуля
Характеристики:
Размер датчика 30.0⨯12.0⨯5.4 ± 0.2 мм. Шаг контактов 1.27 мм.
Диапазон напряжения питания 3.3 – 5.5 V. Типичное напряжение 3.3 V.
Низкий ток потребления 3 mA.
Выходной сигнал аналоговый, максимальный размах равен напряжению питания.
Базовый коэффициент усиления равен 1000 V/V
Диапазон пропускаемых частот: 8 - 200 Гц.
Распиновка ЭМГ датчика мышц MYO v1.4
Рис. 2 Распиновка MYO-micro v1.0
2. Крепление датчика
Закрепить датчик на теле можно несколькими способами. Важно, чтобы датчик плотно прилегал к коже и не смещался от касаний, сокращений мышцы и движений. Далее рассмотрим варианты крепления датчика.

Лейкопластырь

Лучше всего использовать фиксирующий медицинский лейкопластырь на тканевой основе. Приклеить можно двумя способами (рис. 3):
двумя узкими поперечными полосками по краям модуля,
одной широкой поперечной полоской через центр модуля.
Изогнутая контактная поверхность ЭМГ датчика мышц MYO v1.4
Рис. 3 Крепление lfnxbrf при помощи лейкопластыря
Эластичная повязка

Повязка должна быть достаточно широкая и тугая, чтобы датчик плотно прилегал к телу и электроды сохраняли хороший контакт с кожей.
Изогнутая контактная поверхность ЭМГ датчика мышц MYO v1.4
Рис. 4 Крепление датчика при помощи эластичной повязки
Тейп (спортивный пластырь)

Приклеить датчик можно и при помощи тейпа (рис. 5). Тейп хорошо растягивается только в одном направлении, поэтому модуль лучше располагать поперек данного направления.
Изогнутая контактная поверхность ЭМГ датчика мышц MYO v1.4
Рис. 5 Крепление датчика при помощи тейпа (спортивного пластыря)
Обтягивающая спортивная одежда

Датчик можно подложить под обтягивающую спортивную одежду, предварительно немного зафиксировав лейкопластырем/тейпом.
3. Подключение к Arduino
На рис. 6 приведен пример подключения датчика MYO-micro v1.0 к микроконтроллеру Arduino Uno. Проверено на следующих модулях Arduino: Uno, Leonardo, Pro Micro, Mini, Nano и Mega.

Обязательно используйте USB изолятор, если подключаете Arduino к компьютеру, включенному
в сеть электропитания* (см. рис. 6.1)). Если используется ноутбук со встроенным аккумулятором
(до 12 вольт), то USB изолятор можно не использовать при условии, что ноутбук отключен от
сети электропитания (см. рис. 6.2)). Соблюдайте общепринятые нормы и правила
электробезопасности при работе с датчиком.
Изогнутая контактная поверхность ЭМГ датчика мышц MYO v1.4

Рис. 6: Схема подключения MYO-micro v1.0 к Arduino UNO:

1) с использованием USB изолятора, 2) без использования USB изолятора.

ВАЖНО! Будьте внимательны при подключении выводов «Gnd» и «5V»,
неправильная полярность приведет к выходу модуля из строя. Если модуль начнет греться, немедленно отключите питание и проверьте правильность подключения модуля.
Программирование Arduino UNO
Для программирования контроллера Arduino UNO используйте бесплатно распространяемую среду Arduino IDE https://www.arduino.cc/en/main/software
Подключите контроллер Arduino UNO к ПК.
1.
2.
ВАЖНО! Если программирование происходит с подключенным MYO-micro v1.0 к Arduino UNO, используйте USB изолятор для подключения Arduino Uno к ПК. Если используется ноутбук со встроенным аккумулятором (до 12 вольт), отключите шнур электропитания ноутбука.
Выберите контроллер Arduino UNO вразделе Tools -> Port
Выберите тип программируемой платформы в разделе Tools -> Board -> Arduino UNO
Скачайте бесплатную библиотеку https://github.com/ELEMYO/Elemyo-library
Установите библиотеку через Arduino IDE Sketch -> Include Library -> Add .ZIP Library…
Откройте пример, распространяемый вместе с библиотекой File -> Examples -> Elemyo-library -> Terminal.
Загрузите пример на плату Sketch -> Upload
После успешной загрузки, можно простейшим методом визуализировать сигнал с датчика, используя встроенный в Arduino IDE Plotter. Перейдите Tools -> Serial Plotter и выставьте скорость 115 200 baud. Для более детального анализа сигнала используйте Elemyo_GUI, Python или Matlab, рассмотренные далее в разделе «Визуализация сигнала».
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
4. Визуализация сигнала
Elemyo_GUI — бесплатное программное обеспечение для работы с датчиком в системе Windows 10 (32/64 разрядные версии).
Python — многофункциональная среда разработки (бесплатная) с множеством готовых библиотек по обработке и анализу сигналов, в том числе ЭМГ, ЭКГ и ЭЭГ. Для работы с датчиком из среды Python можно воспользоваться готовым скетчем, который можно дополнить индивидуальным функционалом.
Matlab — математический пакет (платный) с широким функционалом.
ELEMYO GUI
­
Программа не требует установки, достаточно скачать файл по ссылке, разархивировать и запустить “Elemyo_GUI.exe”. Программа распространяется бесплатно под MIT лицензией.
Изогнутая контактная поверхность ЭМГ датчика мышц MYO v1.4

Рис. 7: графическое окно программы.

Отображение сигнала в реальном времени. Возможность масштабирования и перелистывания графика сигнала.
Отображение частотного спектра сигнала (окно анализа — 1 секунда, коэффициент сглаживания 0.85).
Отображение спектрограммы сигнала.
Возможность задания режекторного фильтра на 50/60Гц, а также полосового с заданной полосой пропускания.
Советы по работе с программой:
Программа автоматически находит свободный COM порт и подключается к нему. В случае наличия нескольких свободных портов, программа подключится к порту с наименьшим номером.
Если свободный COM порт отсутствует – программа находится в режиме ожидания.
При подключении к COM порту начинается автоматическая отрисовка сигнала.
Горячие клавиши:
⠀⠀«SPACE» - пауза
⠀⠀«ENTER» - старт
⠀⠀«R» - начать запись заново
⠀⠀«ESC» - выход из программы
При отключении устройства от COM порта во время работы программы, программа автоматически закроется.
Визуализация, анализ и обработка сигнала в Python
Скачайте бесплатную среду разработки Anaconda для программирования на языке Python с официального сайта https://www.anaconda.com/
В разделе Environments Anaconda установите следующие расширения:
⠀· ⠀Pyserial версии 3.4 или выше
⠀· ⠀Pyqtgraph версии 0.1 или выше
⠀· ⠀QtPy версии 1.3.1 или выше
⠀· ⠀Numpy версии 1.13 или выше
⠀· ⠀Scipy версии 0.19 или выше
Скачайте файл программы https://github.com/ELEMYO/Python-terminal
Используя встроенный в Anaconda редактор Spyder, откройте скачанный файл.
Измените в коде переменную COM на значение, соответствующее номеру COM порта подключенного контроллера. (Данный пункт можно пропустить — так как если COM порт не задан, программа автоматически подключится к первому свободному порту).
Запустите код.
На рисунке 8 представлен пример графического окна программы.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Изогнутая контактная поверхность ЭМГ датчика мышц MYO v1.4

Рис. 8: графическое окно программы.

Функционал получаемого графического окна аналогичен функционалу Elemyo_GUI.
Визуализация, анализ и обработка сигнала в пакете Matlab*
*Matlab является платным пакетом прикладных программ для решения задач технических вычислений.
Вы можете воспользоваться бесплатной 30-дневной лицензией, скачав пакет по ссылке https://www.mathworks.com/campaigns/products/trials.html
Скачайте папку с проектом программы по ссылке https://github.com/ELEMYO/Matlab-terminal
Откройте файл main.m
Измените в коде переменную COM на значение, соответствующее номеру COM порта подключенного контроллера.
Запустите код.
На рисунке 9 представлен пример графического окна программы.
1.
2.
3.
4.
5.
Изогнутая контактная поверхность ЭМГ датчика мышц MYO v1.4

Рис. 9: графическое окно программы.

5. Пример сигнала
Датчик предназначен для регистрации ЭМГ (электромиографических) и ЭКГ (электрокардиографических) сигналов.
Изогнутая контактная поверхность ЭМГ датчика мышц MYO v1.4

Рис. 10: пример ЭМГ сигнала, получаемого датчиком MYO-micro v1.0

Автор: Elemyo