دانلود پروژه کامل شبیه سازی سیگنال تلویزیون در متلب

اختصاصی از فی دوو دانلود پروژه کامل شبیه سازی سیگنال تلویزیون در متلب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دانلود پروژه کامل شبیه سازی سیگنال تلویزیون در متلب

بسته ی پیامکی سیگنال های خرید و فروش بورس

اختصاصی از فی دوو بسته ی پیامکی سیگنال های خرید و فروش بورس دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این بسته شامل 30 عدد پیامک حاوی سیگنال های خرید و فروش بورس می باشد که به محض دریافت این بسته شماره تلفن شما وارد لیست پنل پیامکی ما می شود. فقط در قسمت ثبت سفارش حتما شماره ی موبایل خود را وارد کنید.

دانلود پایان نامه مقطع کارشناسی رشته مهندسی برق درباره سیگنال صوت

اختصاصی از فی دوو دانلود پایان نامه مقطع کارشناسی رشته مهندسی برق درباره سیگنال صوت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دانلود متن کامل این پایان نامه با فرمت ورد word

مقدمه :

در طراحی و ساخت سیستمهای مخابراتی و صوتی و تصویری مهمترین موضوعی که وجود دارد این است که بتوانیم سیگنال فرستاده شده را به بهترین کیفیت دریافت کنیم و بیشترین شباهت بین سیگنال خروجی و ورودی برقرار باشد و در سیگنال صوت و تصویر اینکه شنونده و بیننده بهترین تصویر ممکن و با کیفیت ترین صدا را دریافت کند.

هر قدر هم که یک سیستم گیرنده با دقت و کیفیت طراحی شود باز هم به علل مختلف خروجی ها بطور کامل دلخواه ما نخواهد بود و اعوجاج سیگنالها و نویز محیط خروجی را خراب خواهند کرد سعی طراحان به این است که ادواتی را به مدار اضافه کنیم تا اینکه خروجی ها به سیگنال ایده آل نزدیک شود .یکی از این مدارات متعادل کننده EQUALIZER است در بحث حاضر ما روی متعادل کننده های صوتی متمرکز خواهیم شد که در فرکانس صوت یعنی 20هرتز تا 20 کیلو هرتز کار می کنند .

امروزه تمام ادوات صوتی مانند رادیو ، ضبط ، اکو ،آمپلی فایر و … مدارات متعادل کننده به انواع مختلف دیجیتال و آنالوگ وجود دارد .که از لحاظ تعداد کانالهای فرکانسی نیز گوناگون می باشند بسته به نیاز معمولا از 3 کانال تا 20 کانال در صورت امکان دیده می شود که هر چه تعداد کانالها بیشتر باشد امکان کار روی صوت بیبشتر می شود در عین حال هزینه و حجم مدار وسیعتر خواهد شد. اصول کار اکولایزر بر اساس فیلترهای میان گذر می باشد که برای هر کانال فیلترهایی در نظر گرفته می شود در پروژه جاری سعی شده است که سیگنال صوت و روشهای تولید ان بررسی شود ضمن اینکه به ورودی و خروجی مدارات صوتی یعنی میکروفون و بلندگو نیز توجه شده است .

سپس به معرفی اکولایزر و نحوه کار کردن و روشهای ساخت آن پرداخته شده و همچنین بررسی انواع فیلترها و فیلترهایی که در پروژه جاری به کار رفته و طراحی آنها پرداخته شده است .در ادامه به نحوه ساخت و پیاده سازی و طراحی این مدار 6 کاناله توضیح مدار و قسمتهای مختلف آن و توضیح در مورد آمپلی فایر بکار رفته در آن LM380 پرداخته شده است .

فصل اول

معرفی سیگنال صوت :

صوت عبارت از ارتعاشاتی است که قابل شنیدن باشد و این ارتعاشات را اجسام مادی مرتعش در اطراف خود منتشر می سازند .مبحثی از فیزیک که در آن از پدیده صوت بحث می شود اکوستیک نام دارد . هر گونه صوتی را که در نظر بگیریم از لحاظ احساسات مربوط به حس شنوایی دارای سه خاصیت اصلی است : شدت ،ارتفاع و طنین صوت شدت صوت تاثر از انرژی صوتی است که به عوامل مختلفی بستگی دارد :

• مقدار انرژی است که در واحد زمان از واحد سطح عمود بر امتداد انتشار عبور می کند
• دامنه ارتعاشات
• فرکانس ارتعاشات
• جرم واحد حجم از حجم جسم مرتعش
• سرعت انتشار صوت در جسم مرتعش

شدت صوت را ممکن است به کمک خاصیت رزنانس زیاد کرد یعنی :

هر گاه در پهلوی جسم A که قابلیت ارتعاش کردن دارد جسمی مانند B را به ارتعاش در می آوریم اگر پریود مخصوص یکی از ارتعاشات آزاد جسم A مساوی باشد باید پریود ارتعاش جسم B در این صورت جسم A نیز به ارتعاش درخواهد آمد این پدیده را رزنانس و جسم A را رزناتور گویند .

قدرت منابع صوتی :

از روی محاسبه شدت صوت در یک نقطه معین می توان به قدرت منبع آن پی برد این موضوع برای انتخاب محل نطق و خطابه و موزیک و غیر آن دارای کمال اهمیت است .

در مورد صحبت و در حدود فرکانس صدای انسان قدرت متوسط صوت ناطق در حدود میکرو وات است . ولی باید در نظر داشت که انرژی فرکانسهای زیاد صدای انسانی در موقع صحبت با انرژی فرکانسهای کم اختلاف کلی دارد و ممکن است انرژی صوت انسانی در موقع صحبت به هزار میکرووات نیز برسد .

 ارتفاع صوت :

صدای خشن و کلفت را بم و صدای نازک و تیز را زیر و خاصیت زیر و بمی هر صوت را ارتفاع آن می نامند . صدای زیر ارتفاع بیشتری از صدای بم دارد .

ثابت شده است که زیر و بم بودن هر صدا با فرکانس آن ارتباط دارد یعنی هر اندازه فرکانس صدا بیشتر باشد صدا زیر تر و هر چقدر فرکانس آن کمتر باشد صدا بم تر است .نکته دیگر اینکه ارتفاع صوت به شدت صوت بستگی ندارد ولی ثابت شده که وقتی شدت صوت زیاد شود اگر صوت بم بوده بم تر و اگر زیر بوده زیر تر می شود .

حدود ارتفاع صوت :

گوشهای معمولی ارتعاشات با فرکانس کمتر از 16 هرتز و بیشتر از 38 کیلو هرتز را حس نمی کنند .ولی حد متوسط برای گوش انسان را بین 20 هرتز و 20 کیلو هرتز در نظر می گیرند .

هارمونیک ها :

وقتی در یک جسم ارتعاشاتی پیدا شوند که فرکانس آنها نسبت به یکدیگر مانند اعداد N … 3،2، 1 باشند در این صورت بم ترین آنها را ارتعاش اصلی و بقیه آن را هارمونیک آن صوت اصلی می نامند .

طنین صوت :

تجربه نشان می دهد که هرگاه یک نت مخصوص را هر دفعه با یک آلت موسیقی بنوازند در حالی که چشم را بسته باشند گوش بخوبی تشخیص می دهد که این دو صدا از دو اسباب مختلف است .از اینجا معلوم می شود که هر اسباب و آلت موسیقی در موقع ادای یک نت خاصیتی مخصوص به خود دارد .این کیفیت و خاصیت مخصوص به هر صدا را طنین صدا نامند .

برای بیان علت آن فرضیه های مختلفی وجود دارد ، بعضی آنرا بواسطه وجود اختلاف فاز در دو صدا می دانند ، بعضی معتقدند که طنین هر صوت مربوط به عده و نوع و شدت هارمونیک هایی است که با صوت اصلی آن همراه است یعنی مثلا در یک نت هارمونیک هایی دو ،چهار ، شش ، دوازده و بیست موجود است و در دیگری هارمونیک هایی شش و بیست .

روشهای تولید صوت :

• ایجاد یک تک فرکانس بوسیله ارتعاش یک جسم مانند فنر و ترکیب فرکانسهای مختلف.
• تار مرتعش که امواج عرضی روی آن منتشر می شود و این طور در نظر می گیریم که حرکت تعداد معینی از جرمهای مساوی که در طول تار بی جرمی به فاصله های مساوی قراردارند و سپس این تحلیل را به تعداد بی شماری جرم بسط دهیم که فاصله آنها بی اندازه کم است بدین ترتیب بی نهایت نقطه جرمدار تاره نقش خواهیم داشت که حل آن معرفی بی نهایت فرکانس گوناگون ارتعاش است .
• ارتعاش میله ها : نوع مهم دیگر انتشار موجهای طولی در میله است هنگامی که آشفتگی موج طولی در طول چنین میله ای منتشر شود جابجایی ذرات میله به موازات محور آن است اگر ابعاد عرضی میله نسبت به طول آن کوچک باشد هر سطح مقطع عمود بر محور را می توان واحد متحرکی گرفت در واقع هنگام انتشار موج طولی در میله ، تراکم و انبساط لایه ها سبب جابجایی نقاط میله در امتداد عرض می شود ..ولی اگر میله نازک باشد می توان حرکات جانبی لایه ها را نادیده گرفت کاربردهای میله های مرتعشی با موجهای طولی در وسائل آکوستیکی فراوان است .از جمله میله های استانده فرکانس به ابعاد مختلف برای تولید صدا با ارتفاعهای مشخصی را می توان نام برد . در این میله ها فرکانس نسبت عکس با طول دارد .
• ارتعاشهای یک صفحه تخت : بر خلاف موارد قبلی این ارتعاش دو بعدی می باشد یعنی ارتعاش هر نقطه بستگی به وضع آن نسبت به محور دارد مانند پوسته گرد که از اطراف بطور یکنواخت کشیده شده باشد و در آن نیروی برگرداننده وابسته به سختی در برابر نیروهای وابسته کششی قابل چشم پوشی است نمونه های آن پوسته کشیده شده روی دهانه طبل یا دیافراگم میکروفون خازنی است و دیگری ورقه نازک گرد است که عامل اصلی ارتعاش آن سختی جسم است از نمونه های آن دیافراگم های گوشی دهانه تلفنهای معمولی است
• صوت ناشی از امواج تخت : که معمولا فرکانسی بالاتر از حد شنوایی دارند و معمولا در گوش ایجاد درد می کنند که این امواج سه بعدی هستند مانند صدای هواپیمای جت .

2-1- بلندگوها :

بلندگوی ایده آل باید دارای مشخصات زیر باشد :

• باید دارای کارایی الکترواستاتیکی نزدیک به صد در صد باشد .
• پاسخ صوتی که از آن خارج می شود در فاصله کامل فرکانسهای قابل شنیدن مستقل از فرکانس باشد .
• در صوت خروجی هارمونیک داخل نسازد و همچنین بوسیله مدولاسیون داخلی در آن عوجاج ایجاد نکند .
• سیگنالهایی را که به آن واردمی شوند بتواند عینا به همان شکل دوباره بسازد.
• قادر باشد صوت را در اطراف خود مستقل از راستای بخصوص منتشر کند .
• تا حد امکان از لحلظ اندازه کوچک باشد .

ساختن بلندگویی که تمام خواص بالا را داشته باشد ممکن است مشکل باشد ولی سعی میکنیم حتی الامکان به این مشخصات نزدیک شویم .

دو نوعی که بیش از همه به کار می روند عبارتند از بلندگوهای دینامیکی و بلندگوهای بوق دار .هر دوی این بلندگوها از کوپلینگ الکترودینامیکی که بین حرکت صفحه ای مرتعش به نام مخروط بلندگو یا دیافراگم و جریان موجود در VOICE-COIL  یا پیچک صوتی برقرار است استفاده می کنند .انواع دیگر کوپلینگ الکترو دینامیکی که برای این مقصود بکار می روند عبارتند از کوپلینگ الکترواستاتیک و کوپلینگ الکترومغناطیسی در گیرنده های تلفنی .

بلندگوی دینامیکی :

مخروط بلندگو تابش خود را به یک طرف دیوارک بیکران مسطحی که بلندگو روی آن نصب شده می فرستد .

اتلاف نیز وجود دارد که مربوط به انعطاف مکانیکی ماده چنین است که برای محدود کردن حرکت مخروط در لبه خارجی آن و نیز در نزدیک پیچک صوتی نصب شده و سبب می شود که حرکت آزاد مخروط فقط در امتداد محور آن باشد .وقتی فرکانس حرکت دهنده بالا باشد مخروط بلندگو دیگر به شکل یک واحد حرکت نمی کند بلکه به منطقه های مختلف تقسیم می گردد. یعنی وقتی که بعضی از این منطقه های روبه بیرون در حرکتند منطقه های دیگر حرکت رو به درون خواهند داشت .وقتی این عمل روی داد مقدار ثابت سربسته تغییر می کند .پیچک صوتی مستقیما به صفحه لرزان اتصال دارد و می تواند در میزان شعاع مغناطیسی که امتداد آن عمود بر پیچش پیچک قرار گرفته به جلو و عقب حرکت کند .اگر میدان مغناطیسی را که در آن پیچک حرکت نمی کند یکنواخت فرض می کنیم نیروی راننده که به مخروط بلندگو وارد می شود متناسب است با جریانی که داخل پیچک جاری است .به علت انعطاف پذیری سطح تابنده بلندگوی مخروطی راستای انتشار پرتوهای صوتی آن وسیع است .این خاصیت بواسطه محدود بودن سرعت موجهای ارتعاشی عرض در مخروط است که سبب می شود حرکت قسمتهای محیطهای مخروط نسبت به حرکت پیچک صوتی و قسمت مرکزی مخروط بیافتد. وقتی زاویه مخروط بزرگتر شود خاصیت راستا روی پرتوهای انتشار یافته اند از بلندگو کم شود .یعنی این خاصیت در زاویه های بزرگتر کمتر از وقتی است که زاویه کوچک باشد .علت این است که در حالت نخست سختی موثر سطح بلندگو کمتر است . سر انجام در فرکانسهای بالاتر از فرکانس اصلی رزونانس مربوط به سطح مخروط ، سخت نبودن آن سبب می گردد که قسمتهای مختلفش با فاز مخالف به ارتعاش در آیند در نتیجه شعاع موثر مخروط با زیاد شدن فرکانس کم می شود که سبب وسعت صدای منتشر شده از بلندگو می گردد. دو اثری که در کم کردن شعاع موثر مخروط پیدا می شود عبارت است از کم شدن مقاومت تابش که سبب کم شدن مقدار بازداده آکوستیکی در فرکانسهای زیاد می گردد با وجود این تا حدودی این کاهش بر اثر کم شدن جرم موثر متعلق به مخروط جبران گردد .در فرکانسهای کم که برای انتقال حرکت مرکز مخروط و رسیدن آن به حلقه بیرونی وقت کوتاهی نسبت به پریود ارتعاش لازم است می توان فرض کرد که مخروط مانند سطح سختی ارتعاش می کند .سرعت انتشار موجهای ارتعاشی عرضی در مخروط کاغذی عموما تابع کلفتی ، سختی و زاویه مخروط و همچنین تابع فرکانس وارد به آن است با وجود این در مخروطهای که معمولا در تجارت بکار می رود سرعت مشاهده شده در حدود 500 متر بر ثانیه است .در نتیجه برای رسیدن هر نوع آشفتگی ، حرکتی از پایین به حلقه بیرونی مخروطی به زاویه 120 که 501 متر شعاع آن باشد زمانی در حدود 4/1 ثانیه بیشتر لازم نیست و بنابراین می توان بطور معقولی فرض کرد که در فرکانس کمتر از 500 متر بر ثانیه است. در نتیجه برای رسیدن هر نوع آشفتگی ، حرکتی از پایین به حلقه بیرونی مخروطی به زاویه 120 که 501 متر شعاع آن باشد زمانی در حدود 4/1 ثانیه بیشتر لازم نیست و بنابراین می توان بطور معقولی فرض کرد که در فرکانس کمتر از 500 هرتز مخروط به شکل یک واحد یکپارچه حرکت می کند.

در فرکانسهای بالا دیگر مخروط به صورت یکپارچه ارتعاش نمی کند بلکه ارتعاش آن در منطقه های جداگانه ای که بوسیله دایره های گرهی از یکدیگر جدا می گردند انجام می پذیرد. دامنه ارتعاش در منطقه بیرونی نسبتاً کوچک است. چنانچه با تقریب می توان گفت ارتعاشها فقط از قسمت مرکزی با شعاع و جرم خاص که با زیاد شدت فرکانس کم می شود منتشر می شوند. این کاهش در شعاع مؤثر مخروط صورت می گیرد سبب می شود ایستادگی مؤثر به تشعشع تقریباً با کم شود.

چون این دستگاه در فرکانسهای بالا با جرم کنترل می شود بنابراین امپدانس مکانیکی آن مساوی است با . اگر از بکاهیم و بر فرکانس بافزائیم با سرعتی که پیستون سخت زیاد می شد افزایش نمی یابد. زیرا در پیستون سخت به مقدار ثابتی باقی می ماند.

-نتیجه این دو اثر این است که کارایی بلندگوی مخروطی برای فرکانسهای بیش از 1000 هرتز تا اندازه ای افزایش می یابد و اگر بخواهیم که مخروط کاغذی زیاد تقریباً مانند پیستون با شعاع کوچکتر ارتعاش کند این منظور را می توان تا حدود زیادی بدین سان تأمین کرد که مخروط را با تعداد زیادی قطعات چین دایره ای بسازیم وقتی که بلندگو را بوسیله تقویت کننده با لوله های تخلیه شده به ارتعاش درآوریم بسیار دشوار است که توان در داده آن را به مقدار معینی مستقل از فرکانس نگاهداریم. این دشواری به خصوص در فرکانسهای بالا زیاد می شود. در این فرکانسها امپدانس الکتریکی Z1 به سرعت با زیاد شدن رامتانس القایی Le زیاد می گردد در نتیجه وقتی که ولتاژ ثابتی را به دو قطب ورودی تقویت کننده متصل سازیم پاسخ آکوستیکی بدست می آید نسبت به منحنی پاسخ بلندگویی که توان مفروض ثابتی به آن وارد ساخته باشیم با سرعت بیشتری تنزل می کند. حل مسئله یکنواخت نگهداشتن بازداده آکوستیکی بلندگوها در فرکانسهای پائین دشوارتر است از حل همین مسئله در فرکانسهای بالا یکی از روشهای بهتر کردن پاسخ بلندگو در فرکانسهای کم این است که شعاع بلندگو را زیاد کنیم. با وجود این افزایش کارایی بدینوسیله بر طبق انتظار نخواهد بود زیرا که جرم بلندگو هم زیاد می شود. راه دیگر تقویت پاسخ در فرکانس پائین این است که سختی سیستم تعلیق را کم کنیم تا در نتیجه فرکانس رزونانس مکانیکی کاهش یابد.

ولی اگر سختی را زیاد کم کنیم جابجایی مخروط در فرکانسهای پائین خیلی زیاد می شود و این ممکن است تداخل هارمونیکها را موجب شود که این تداخل هرچقدر هم کم باشد اثر نامطلوب دارد زیرا موجب تیزی صوت و غیرطبیعی شدن آن می شود روش دیگر اصلاح بلندگو در فرکانسهای پائین این است که بلندگو را در نوعی جعبه که سبب تقویت خروجی می شود سوار کنند. گروهی از اینگونه جعبه ها خروجی با اینگونه تقویت می کنند که مقاومت تشعشعی را که بر مخروط بلندگو وارد می شود نسبت به بلندگویی که در دیوار نصب شده باشد افزایش می دهند.

جمع شرایط لازم برای تأمین خروجی مطلوب در فرکانسهای بالا و پائین امکان پذیر نیست بنابراین برای اینکه بلندگویی جهت استفاده در فاصله وسیعی از فرکانسها داشته باشیم لازم است حداقل دو بلتدگو به کار بریم که یکی برای فرکانسهای پائین و دیگری برای فرکانسهای بالا مطلوب باشد. هر یک از این دو بلندگو بوسیله یک شبکه الکتریکی متوازن به تقویت کننده متصل می گردند تا این شبکه به هر کدام از آنها فرکانسی را انتقال دهد که پاسخ آن واحد در آن فرکانس نسبتاً پذیرفتنی و یکنواخت باشد.

بلندگوهای بوق دار:

هرگاه به چشمه صوت کوچکی بوق مناسبی متصل سازیم خروجی آن در فرکانسهای پائین بهتر می شود. در حقیقت عمل چنین بوقی مانند عمل ترانسفورماتور است. یعنی امپدانس بار هوایی را که معمولاً چگالی آن کم است با امپدانس پیستون مرتعش که جرم نسبتاً بیشتری دارد بطور مؤثری متوازن می سازد، در فرکانسهای بالا اثر بوق قابل صرف نظر است زیرا فرکانسهای بالا که از چشمه صوت برمی خیزد معمولاً بصورت تابه باریک منتشر می گراند و از اینرو دیواره های دیواره های بوق اثر زیادی ندارد. مهمترین خصوصیت بوق این است که امپدانس گلوی آن با فرکانس تغییر می کند اما امپدانس گلو نیز تابع سطح گلوی بوق، دهانه آن و میزان ازدیاد سطح مقطع قائم بوق است. وقتی سطح دهانه بوق بسیار زیاد باشد تأثیرش به امپدانس گلو ناچیز است و در این حالت تغییر امپدانس با فرکانس در درجه اول تابع شکل بوق است.

3-1: میکروفونها:

میکروفون وسیله ایست که انرژی آکوستیکی را به انرژی الکتریکی مبدل می سازد که اگر در هوا کار کنند به آنها میکروفون و اگر در آب کار کنند هیدروفون گویند.

میکروفونها برای دو مقصود عمده بکار می روند، یکی برای تبدیل گفتار یا موسیقی به سیگنالهای الکترکی که به وسیله انتقال یا بوسیله عمل دیگری گفتار یا موسیقی را دوباره تولید کند، دوم میکروفونها را به عنوان دستگاه اندازه گیری به کار می برند اینگونه که انرژی سیگنالهای آگوستیکی را به وسیله آنها

به جریان الکتریکی تبدیل می کنند و این جریان را به ستگاههای اندازه گیری وارد کنند.

پدیده های فیزیکی گوناگونی برای تبدیل انرژی آکوستیکی به انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند این پدیدهدها شامل القای الکترومغناطیس، اثر پیزوالکتریک و فشردن مغناطیسی و تغییرات ظرفیت خازن و تغییرات مقاومت گرد ذغال می باشد. قبلاً میکروفون کربن دار پیشتر بکار می رفت ولی اکنون می توانیم انواع دیگری که حساسیت آنها خیلی کمتر است مانند میکروفونهای الکترودینامیک، بلوری و خازنی را استفاده کنیم ولی در عوض خوبی این میکروفونها این است که پاسخ آنها خیلی یکنواخت تر و نویز در آنها وجود ندارد.

اگر پاسخ الکتریکی میکروفون مربوط به تغییر اثر فشار آگوستیکی باشد آنرا میکروفون فشاری می نامند. و اگر به تغییرات گرادیان فشار مربوط باشد میکروفون گرادیان فشار گویند. همچنین آنها را به دو دسته صوت توانی و صوت کنترلی تقسیم می کنند. در انواع صوت توانی انرژی صوتی موج تابش موجب پیدایش انرژی الکتریکی در مدار میکروفون می شود در انواع صوت کنترلی موجهای آکوستیکی فقط جریان الکتریسیته ای را که از باتری یا منبع توان دیگری به میکروفون می رسد کنترل می کند.

میکروفون زغالی:

معمولاً در دستگاههای تلفن و رادیو برای مقاصد ارتباطی به کار می روند در این موارد خروجی الکتریکی نسبتاً زیاد، کمی قیمت و دوام آنها بیش از موارد دیگر اهمیت دارد. عمل این میکروفونها تابع عمل تغییر مقاومت کوچکی است. که از گرد زغال پوشیده است که آنرا دکمه ذغالی نامند. در وسط دیافراگم زایده ای نصب شده که از طرف دیگر به دکمه ذغالی متکی است. وقتی دیافراگم جابجا شود زایده متصل به آن فشار به ذغال را تغییر می دهد و در نتیجه مقاومت الکتریکی از ذره ای به ذره ای دگر تیز تغییر می کند. بطوری که مقاومت کلی آن حدود 100 اهم است و بطور خطی تغییر می کند و با توجه به باتری که درون میکروفون وجود دارد سیگنال بوجود می آید.

میکروفون خازنی:

دستگاهی است که عمل آن تابع تغییرات ظرفیت الکتریکی بین یک صفحه ثابت و یک دیافراگم است که خیلی محکم از اطراف کشیده شده است. این میکروفون نقصهای متعددی دارد از جمله اینکه: امپدانس درونی آن بسیار است و به دلیل همین خاصیت است که در وقت استفاده آنرا با یک تقویت کننده مقدماتی همراه می سازند و این کار باعث می شود امپدانس زیادی که برای کوپل میکروفون با تقویت کننده لازم است تولید نویز کند. برای این میکروفون یک ولتاژ متغیر بین 200 تا 400 ولت لازم است که آنرا معمولاً از باتری می گیرند.

بواسطه این نقصها از این نوع کمتر استفاده می شود و به جای آنها از میکروفونهای بلوردار یا الکترودینامیک بکار می رود ولی کاربرد آن به عنوان دستگاه استاندارد اولیه جهت تنظیم وسایل در پژوهشهای آکوستیکی به علت دقت زیادی که میکروفون خازنی در موقع ضبط صورت دارد می باشد.

میکروفونهای پیزوالکتریک:

در این نوع بلورها یا دی الکتریکهایی به کار می روند که این خاصیت را دارند که وقتی تغییر شکلی در اثر فشار موجهای صوتی در آن پیدا شود بطور الکتریکی پلاریزه شده و ولتاژی که تابع خطی تغییر شکل مکانیکی وارد است ایجاد می کنند. انواع این میکروفونها را می توان با وارد ساختن اختلاف پتانسیل متناوب به طرفین آنها به یک منبع صوتی ضعیف تبدیل کرد. یکی از عیبهایی که این مواد دارند این است که آنها خراب می شود (در اثر شرایط محیط) و گاهاً خاصیت دی الکتریک در آنها بسیار متغیر است و این موضوع به حساسیت ولتاژ بلور تأثیر می گذارد.

بلوری به اسم ADP عموماً در میکروفونهایی بکار می رود که باید در دمای زیاد کار کنند که می توانند بدون خراب شدن در دمای بیش از 200 درجه فارنهایت کار کنند. عنصر متحرک میکروفون را باید طوری طرح ریزی کرد که حرکت آن بوسیله سختی دستگاه نصب کنترل شود در نتیجه باید ترتیب دهیم که فرکانس اصلی رزونانس دستگاه شامل دیافراگم سوزن اتصال تا اندازه ای بالاتر از فرکانسی باشد که می خواهیم دستگاه در آن کار کند. این میکروفونها در موقع ایراد خطابه های عمومی بکار می روند.

میکروفونهای الکترودینامیک یا پیچک متحرک:

شامل دیافراگم سبکی است که سیم پیچ کوچکی بطور یکپارچه به آن اتصال دارد چنانکه دیافراگم و پیچک یک جسم سخت را تشکیل دهند. اثر موجهای صوتی بر دیافراگم سبب می شود که پیچک در میدان مغناطیسی ثابت و دائمی حرکت کند و در نتیجه نیروی محرکه در آن پیدا شود.

پایان نامه مهندسی پزشکی- طراحی وساخت دستگاه ثبت کننده سیگنال الکترومایوگرام دو کاناله و مدلسازی فعالیت ایزومتریک ساعد

اختصاصی از فی دوو پایان نامه مهندسی پزشکی- طراحی وساخت دستگاه ثبت کننده سیگنال الکترومایوگرام دو کاناله و مدلسازی فعالیت ایزومتریک ساعد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مطالب این پست : پایان نامه کارشناسی مهندسی پزشکی- طراحی وساخت دستگاه ثبت کننده سیگنال الکترومایوگرام دو کاناله 67 صفحه

   با فرمت ورد (دانلود متن کامل پایان نامه)

چکیده

هدف از این پروژه ساخت امپلی فایر دو کاناله EMG و مدلسازی فعالیت ایزومتریک ساعد و به دست اوردن رابطه کیفی بین نیروی وارد بر کف دست و دامنه EMG دو عضله دو سر و سه سر بازو و میزان نیروی متوسط ایجاد شده در انهاست.

سیگنال EMG دو عضله به وسیله کارت صوتی به کامپیوتر داده شده و از نرم افزار MATLAB برای نمایش و پردازش داده ها استفاده می شود.سپس اضافه کردن وزنه هادر کف دست و مطالعه EMG دو عضله و انتگرال قدر مطلق انها روابط مطرح شده در قسمت بالا را به دست می اوریم.

در بخش مدلسازی پس از ساده سازی به مدلسالزی ماهیچه دو سر بازو می رسیم که برای ثبت پاسخ ان از سنسوری که خودمان طراحی کردیم استفاده می کنیم و پاسخ این سنسور را هم با کارت صوتی به کامپیوتر می دهیم.

مقدمه

در اثر انتقال سیگنالهای عصبی به عضله , تارهای عضلانی فعال شده و ایجاد پتانسیل عمل می نماید که به آن EMG گویند که در واقع تجلی اراده انسان برای انجام حرکت است . انتشار این پتانسیل های عمل در طول عضله ادامه یافته و بر روی پوست قابل دریافت می گردند . با نصب الکترودهای پوستی می توان این سیگنالها را از سطح پوست دریافت نمود .

سیگنالهای EMG از نظر فرکانس در محدودهhz 25 تا چند کیلو هرتز تغییر می کنند و دامنه های سیگنال بسته به نوع سیگنال والکترودهای استفاده شده از 100 میکروولت تا 90 میلی ولت تغییر می کنند .

بطور کلی سیگنال EMG توسط دو نوع منبع نویز می پذیرد :

       1 منابع بیولوژیکی

2منابع غیر بیولوژیکی

منابع بیولوژیکی شامل حرکات سایر عضلات مانند عضله قلب و حرکات ناشی از ضربان رگهای خونی است و منابع غیر بیولوژیکی شامل سیستمهای اندازه گیری و تداخلات برق شهر و محیط اطراف آن و حرکات شخص آزمایش دهنده و حرکت الکترودها می باشد .

ثبت کننده EMG شامل مدارهایی است که می تواند سیگنال بسیار ضعیف EMG را که حداکثر دامنه ای به اندازهmv 1 دارد و دارای نویز نیز می باشد , را پردازش کرده و با کمترین نویز و دامنه قابل قبول در خروجی ظاهر سازد

در طراحی مدار ثبت کننده EMG بدلیل اینکه پهنای باند فرکانسی این سیگنال عموما” بین 25 تا 1000 هرتز است , از یک فیلتر بالا گذر و یک فیلتر پایین گذر استفاده شده است .همچنین برای حذف نویز hz 50 برق شهر که به ورتداخلی وارد می شود از یک فیلتر میان ناگذر تیز استفاده می کنیم .برای رساندن سطح سیگنال به مقدار قابل نمایش

هم گین 1000 را در مدار تعبیه می کنیم.سپس سیگنال حاصله را به وسیله وسیله کارت صدا به کامپیوتر می دهیم.

       بنابراین تا این مرحله اطلاعات A/D کارت صدا از طریق پورت PCI به پردازنده کامپیوتر انتقال یافته است . حال به دنبال راهی می گردیم که این اطلاعات را بتوانیم نمایش دهیم و بر روی ان پردازش انجام دهیم. نرم افزاری که ما در این پروژه از ان استفاده کردیم MATLAB می باشد.MATLAB به عنوان یک زبان برنامه نویسی و ابزار دیداری کردن داده , قابلیت های بسیاری در زمینه های مهندسی , محاسبات و ریاضیات دارا می باشد. برای دادن سیگنال EMG دو عضله به طور همزمان از مد استریوی کارت صدا استفاده می کنیم.

پس ان واردمرحله ی مدلسازی حرکت ایزومتزیک ساعد می شویم. مدل سازی یکی از جنبه های مهم اغلب مطالعات مهندسی پزشکی است . مدل عبارت است از نمایش ساده شده ی اشیا و سیستمها و به همین دلیل جزء مهمی از زندگی روزمره نیز به شمار می رود.

در بحث مدلساز ی ابتدا به ساده سازی سیستم می پرازیم . سپس با وارد کردن نیرو به کف دست و ثبت جابجایی دست در فاز دینامیک حرکت به وسیله سنسور جابجایی طراحی شده وارد مرحله بعد می شویم.

مرحله بعدی انتخاب مدل مناسب برای ماهیچه است که مامدل مکانیکی هیل را در نظر گرفتیم و با محاسبه تابع تبدیل پارامتری این مدل و به دست اوردن خروجی زمانی ان با فرض اینکه ورودی پله باشد و مقایسه ان با خروجی سنسور ، پارامترها را محاسبه کردیم.

این پایان نامه شامل شش فصل است که در فصل اول به بررسی سیگنال EMG پرداختیم .در فصل دوم مطالبی راجع به الکترودهای ثبت سیگنال اورده شده است و فصل سوم هم مفصلا به شرح سخت افزار پروزه می پردازد.

فصل چهارم هم حاوی مطالبی درباره کارت صدا می باشد.

سپس در فصل پنجم به مبحث مدلسازی حرکت ایزومتریک ساعد و به دست اوردن رابطه بین وزنه ها و دامنه EMG می پردازیم.

فصل ششم هم به بررسی نرم افزار پروژه و الگوریتم های نوشته شده می پردازد.

پایان نامه کامپیوتر:طراحی و ساخت سیستم ضبط و پخش سیگنال با میکروکنترلر AVR و کارت حافظه ی MMC

اختصاصی از فی دوو پایان نامه کامپیوتر:طراحی و ساخت سیستم ضبط و پخش سیگنال با میکروکنترلر AVR و کارت حافظه ی MMC دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

در این پست می توانید متن کامل این پایان نامه را  با فرمت ورد word دانلود نمائید:

مقدمه:            

در این پروژه سعی بر این است که علاوه بر آشنایی با میکروکنترلر AVRو محیط نرم افزاری (labview) سخت افزار،به گونه ای طراحی شود که با دریافت سیگنال آنالوگ ورودی (صوت) از میکروفن ، از طریق واحدADC میکرو این سیگنال به دیجیتال تبدیل شود و با توجه به برنامه‎ای که در داخل میکرو تعبیه شده است،این اطلاعات به داخل MMC ریخته شده ومیکرو با دریافت فرمان از کامپیوتر به صورت ارتباط سریال دستور پخش را دریافت می‎کند و از طریق واحد تایمر/ کانترکه در مد PWM کار می‎کند,اطلاعات ذخیره شده در MMC را با آشکار سازی موج PWM توسط یک انتگرال گیر،باز سازی و به آنالوگ تبدیل می‎کند و این سیگنال آنالوگ بوسیله یک سری مدارات مورد نیاز برای پخش از طریق یک هدفن پخش می‎گردد.

فصل اول :

 نگاهی اجمالی به میکروکنترلرها

سیر تکاملی میکروکنترلرها :

 اولین میکروکنترلرها در اواسط دهه 1970 ساخته شدند. این میکروکنترلرها در ابتدا پردازنده‎های ماشین حساب بودند که دارای حافظه برنامه کوچکی از نوع ROM ، حافظ داده از نوعRAM وتعدادی درگاه ورودی وخروجی بودند.  

با توسعه فناوری سیلیکون ، میکرو کنترلرهای 8 بیتی قویتری ساخته شدند . در این میکروکنترلرها علاوه بر بهینه شدن دستورالعمل ها، تایمر /شمارنده روی تراشه، امکانات وقفه و کنترل بهینه شده خطوط ورودی وخروجی نیز به آن اضافه شده است. حافظه موجود بر روی تراشه هنوز هم محدود می‎باشد و دربسیاری موارد کافی نیست .یکی از پیشرفتهای قابل توجه در آن زمان، قابلیت استفاده از حافظه EPROM قابل پاک شدن با اشعه ماورا بنفش، روی تراشه بود این قابلیت، زمان طراحی و پیاده سازی محصول را بطور محسوسی کاهش داد و نیز برای اولین بار امکان استفاده از میکروکنترلرها را در کاربردهایی که حجم تولید پایینی دارند، فراهم ساخت.

خانواده 8051 در اوایل دهه 1980 توسط شرکت اینتل معرفی گردید . از آن زمان تاکنون 8051 یکی از محبوبترین میکروکنترلرها بوده و بسیاری از شرکتها دیگر نیز به تولید آن اقدام کرده‎اند . در حال حاضر مدل‎های مختلفی از 8051 وجود دارد که در بسیاری از آنها امکاناتی نظیر مبدل آنالوگ به دیجیتال حجم نسبتاً بزرگ از حافظه برنامه و حافظه داده،مدولاتور عرض پالس(PWM) در خروجی‎ها که امکان پاک کردن و برنامه ریزی مجدد آن توسط سیگنال‎های الکتریکی وجود دارد،تعبیه شده است.

میکروکنترلرها اکنون به سمت 16 بیتی شدن در حرکت هستند . میکروکنترلر های 16 بیتی، پردازنده‎هایی با کارایی بالا (نظیر پردازش سیگنالهای دیجیتال ) می‎باشند که در کنترل فرایندهای بلادرنگ و در مواردی که حجم زیادی از عملیات محاسباتی مورد نیاز است، به کار برده می‎شوند. 

بسیاری از میکروکنترلرهای 16 بیتی، امکاناتی نظیر حجم زیاد حافظه برنامه و حافظه داده، مبدل های آنالوگ به دیجیتال چند کانالی، تعداد زیادی درگاهI/O ، چندین درگاه سریال، عملکردهای بسیار سریع ریاضی و منطقی و مجموعه دستورالعمل‎های بسیار قدرتمند با قابلیت پردازش سیگنال را دارا می‎باشند .

 معماری داخلی میکرو کنترلرها:

ساده ترین معماری میکروکنترلر، متشکل از یک ریز پردازنده، حافظه و درگاه ورودی/خروجی است. ریز پردازنده نیز متشکل از واحد پردازش مرکزی (CPU)و واحد کنترل(CU) است.

CPUدر واقع مغز یک ریز پردازنده است و محلی است که در آنجا تمام عملیات ریاضی و منطقی ،انجام می‎شود. واحد کنترل ، عملیات داخلی ریزپردازنده را کنترل می‎کند و سیگنال‎های کنترلی را به سایر بخش‎های ریز پردازنده ارسال می‎کند تا دستورالعمل‎های مورد نظر انجام شوند.

حافظه بخش بسیار مهمی از یک سیستم میکروکامپیوتری است.ما می‎توانیم بر اساس بکارگیری حافظه ،آن را به دو گروه دسته‎بندی می‎کنیم: حافظه برنامه و حافظه داده . حافظه برنامه ، تمام کد برنامه را ذخیره می‎کند .این حافظه معمولا از نوع فقط خواندنی (ROM) می باشد. انواع دیگری از حافظه‎ها نظیرEPROM وحافظه‎های فلش EEPROM برای کاربردهایی که حجم تولید پایینی دارند وهمچنین هنگام پیاده‎سازی برنامه به کار می‎روند . حافظه داده از نوع حافظه خواندن/نوشتن(RAM) می‎باشد. در کاربردهای پیچیده که به حجم بالایی از حافظه ‎‎RAM نیاز داریم ، امکان اضافه کردن تراشه های حافظه بیرونی به اغلب میکروکنترلر ها وجود دارد.

در گاههای ورودی / خروجی (I/O) به سیگنال‎های دیجیتال بیرونی امکان می‎دهند که با میکروکنترلر ارتباط پیدا کند .درگاههای (I/O) معمولاً به صورت گروههای 8 بیتی دسته بندی می‎شوند و به هر گروه نیز نام خاصی اطلاق می­­شود به عنوان مثال ، میکروکنترلر 8051 دارای 4 درگاه ورودی / خروجی 8 بیت می‎باشد که P3,P2,P1,P0 نامیده می‎شوند. در تعدادی از میکروکنترلرها ، جهت خطوط درگاه I/O قابل برنامه ریزی می‎باشد . لذا بیتهای مختلف یک درگاه را می توان به صورت ورودی یا خروجی برنامه‎ریزی نمود. در برخی دیگر از میکروکنترلرها (از جمله میکروکنترلرهای 8051) درگاههای I/O به صورت دو طرفه می‎باشند . هر خط از درگاه I/O این گونه میکرو کنترلرها را می توان به صورت ورودی و یا خروجی مورد استفاده قرار داد . معمولاً ، این گونه خطوط خروجی ، به همراه مقاومتهای بالا کش بیرونی به کار برده می‎شوند.

 خانواده AVR :

میکروکنترولر AVR به منظور اجرای دستورالعملهای قدرتمند در یک سیکل کلاک (ساعت) به اندازه کافی سریع است و می‎تواند برای شما آزادی عملی را که احتیاج دارید به منظور بهینه سازی توان مصرفی فراهم کند . میکروکنترلر AVR بر مبنای معماری(RISC کاهش مجموعه‎ی دستورالعملهای کامپیوتر ) پایه‎ گذاری شده و مجموعه ای از دستورالعملها را که با 32 ثبات کار می‎کنند ترکیب می‎کند . به کارگرفتن حافظه از نوع Flash که AVR ها به طور یکسان از آن بهره می‎برند از جمله مزایای آنها است.یک میکرو AVR می‎تواند با استفاده از یک منبع تغذیه 2.7 تا 5.5 ولتی از طریق شش پین ساده در عرض چند ثانیه برنامه ریزی شود یا Program شود.

میکروهای AVR در هرجا که باشند با 1.8 ولت تا 5.5 ولت تغذیه می‎شوند البته انواع توان پایین نیز وجود دارند که بهLow Power معروفند. ویژگیهایی که سبب شد، AVRها جای 8051 را بگیرند،عبارتست از:

1. توان مصرفی پایین: توان مصرفی پایین آنها برای استفاده بهینه از باتری و همچنین کاربرد میکرو در وسایل سیار و سفری طراحی شده که میکروهای جدید AVR با توان مصرفی کم از شش روش اضافی در مقدار توان مصرفی ، برای انجام عملیات بهره می‎برند. این میکروها تا مقدار 8 ولت قابل تغذیه هستند که این امر باعث طولانی تر شدن عمر باتری می‎شود. در میکروهای با توان پایین ، عملیات شبیه حالت Standby است یعنی میکرو می‎تواند تمام اعمال داخلی و جنبی را متوقف کند و کریستال خارجی را به همان وضعیت شش کلاک در هر چرخه رها کند !
2. حافظه ی فلش خود برنامه ریز با امکانات خاص
3. قابلیت دوباره برنامه ریزی کردن بدون احتیاج به اجزای خارجی
4. بایت کوچک که به صورت فلش سکتور بندی شده اند
5. داشتن مقدار متغیر در سایز بلوک بوت
6. خواندن به هنگام نوشتن
7. بسیار آسان برای استفاده
8. کاهش یافتن زمان برنامه ریزی
9. کنترل کردن برنامه ریزی به صورت سخت افزاری
10. استفاده از فیوزها و بیتهای قفل
11. ایزوله بودن نسبت به نویز که باعث کابرد آن در محیط صنعتی می شود.

راههای مختلف عمل برنامه ریزی :

• موازی یاparallel یکی از سریعترین روشهای برنامه ریزی.
• خود برنامه ریزی توسط هر اتصال فیزیکی.
• برنامه ریزی توسط هر نوع واسطی از قبیل TWIو SPI و غیره، دارا بودن امنیت صد درصد در بروزرسانی و کد کردن.
• : SPI واسطه سه سیمی محلی برای بروزرسانی سریع ، آسان و موثر در استفاده.
• واسط JTAG : واسطه ای که تسلیم قانون IEEE 1149.1 است و می‎تواند به صورت NVM برنامه‎ریزی کند یعنی هنگام قطع جریان برق داده‎ها از بین نروند .

AVR همچنین مجهز به امکانات دیگر مانند تایمر واچ داگ و مبدل‎های ADC و PWM است.

یکی از مهمترین بخشهای AVR که کمتر در هر میکروکنترلرهای دیگر دیده می‎شود مقایسه کننده آنالوگ با گین 1 و 200 و … می باشد. لازم به ذکر است که در 8051 باید از فلش(EEPROM) وADC و کریستال مولد ساعت به صورت بیرونی استفاده می‎کردیم اما در AVR این امکانات به صورت درونی وجود دارد .

 انواع میکروهایAVR :

شرکتATMEL که شرکت اصلی تولید کننده میکروهایAVR می‎باشد, سه نوع میکروکنترلر AVR تولید می‎کند :

(1سری Tiny           (2 سری AT90s             (3 سریATmega

(ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است