সূচনাঃ

আজ তৈরি করবো ব্লুটুথ রিমোট কন্ট্রোল গাড়ি। যা খুব সহজেই যেকোন এন্ড্রয়েড চালিত মোবাইল ফোন দিয়ে চালানো যাবে। আধুনিক বিশ্বায়নে রোবটিক্সের অবদান অপরিসীম। নতুন যেকোন কিছু তৈরি করতে আমরা অনেক আগ্রহী থাকি। আর সেটা যদি হয় ব্লুটুথ রিমোট কন্ট্রোল এর মত মজার কোন বিষয় তাহলে তো আর কথাই নেই। তাহলে আর কথা না বাড়িয়ে চলুন দেখি কিভাবে তৈরি করা যায়।

প্রয়োজনীয় উপকরণ

• ১। আরডুইনো উনো বোর্ড (Arduino UNO);
• ২। মোটর ড্রাইভার (L298N H-Bridge);
• ৩। ব্লুটুথ মডিউল (HC-05);
• ৪। চ্যাসিস ২ চাকা বিশিষ্ট;
• ৫। ব্যাটারী;
• ৬। কিছু তার;
• ৭। সুইচ;

এপ্লিকেশন সমূহ

• ৮। Arduino IDE (Download from official Arduino.cc site for Computer);
• ৯। Bluetooth RC controller from Google Playstore

কাজের সময় প্রয়োজনীয় গুরুত্বপূর্ণ কয়েকটি  নির্দেশনাবলীঃ

প্রথমেই ব্যাটারির বিষয়ে বলতে চাই। আমি এখানে ৪ ভোল্টের ২ টি করে ব্যাটারি সিরিজে সংযোগ দিয়ে ৮ ভোল্টের দুইটি ব্যাটারি করেছিলাম। যাতে আমার মোটর ড্রাইভারে দুইটি মোটর চালাতে ৮ ভোল্ট আর আরডুইনো আর ব্লুটুথ চালাতে ৮ ভোল্ট ব্যাটারি ব্যবহৃত হয়েছিল।

আপনারা চাইলে এক জায়গা থেকে পাওয়ার নিতে পারেন। তবে মনে রাখবেন আরডুইনো উনো এর পাওয়ার রেঞ্জ মিনিমাম ৭ ভোল্ট থেকে ম্যাক্সিমাম ৩৬ ভোল্ট পর্যন্ত হয়। ভুলেও এর বেশি দিতে যাবেন না। ৮ থেকে ১২ ভোল্টের মধ্যে রাখলে এখানে ভাল ব্যাক-আপ পাওয়া যাবে বলে আমি আশা করছি। আর মোটর ড্রাইভারের মাক্সিমাম ভোল্টেজ ছিল ১২ ভোল্ট। সুতরাং ৮ থেকে ১২ ভোল্টের মধ্যে রাখলে ভাল ফলাফল পাওয়া যাবে বলে আশা করছি।

আর ব্লুটুথ এর পাওয়ার ইনপুট দিয়েছি আরডুইনো এর বাম পাশের পাওয়ার আউটপুট থেকে। যেখানে  আমি ৫ ভোল্ট এর আউটপুট পিনটি ব্যবহার করেছি।  আর পুরো গাড়ির অধিক সময় ব্যাক-আপ পাওয়ার জন্য কমপক্ষে ২ এম্পিয়ার কারেন্ট ব্যাবহার করতে পারেন।

মজার অভিজ্ঞতাঃ

আসলে সব কিছু ঠিকঠাক মত লাগানোর পরে আমি লক্ষ্য করেছিলাম যে আমি দুই পাশের দুইটি মোটর উল্টো লাগিয়েছি। তার ফলে আমি যখন গাড়ি সামনের দিকে এগুনোর সিগনাল দিচ্ছিলাম তখন তা শুধু নিজ অক্ষের উপর কেন্দ্র করে ঘুরছিল।

সামনে যাওয়ার সিগনাল দিলে ডানে ঘুরে আর পিছনে যাওয়ার সিগনাল দিলে বামে ঘুরে। পরে এটা ঠিক করতে আমার পুরো চ্যাসিস খুলে তারপর ঠিক করতে হয়েছিল। আশা করি আপনারা এ বিষয়ে খেয়াল রাখবেন যাতে আপনাদের এমন কষ্ট না করতে হয়। তবে সবকিছু ভালভাবে কাজ করার পরে যে মজা পেয়েছি তা লিখে বোঝানোর ক্ষমতা আমার নেই ।

সমস্যা ও সমাধানঃ

কাজ করার সময় অনেক ধরনের সমস্যার সম্মুখীন হতে পারেন। তবে হাল ছাড়বেন না। এক সময় না এক সময় হবেই। নিচে কিছু সম্ভাব্য সমস্যা ও তার সময়াধান দেওয়া হলঃ

(১) কোড আপলোডিংঃ

প্রথমে আরডুইনো বোর্ডটিকে কম্পিউটারের সাথে কানেক্ট করুন। এরপর System Management এ গিয়ে দেখুন কত নং COM PORT এর সাথে এটি কানেক্ট আছে। এবার এপ্লিকেশন ওপেন করে স্ক্রিনশট অনুযায়ী COM PORT সিলেক্ট করে নিম্নলিখিত কোডটি কপি করে Arduino IDE এ গিয়ে ফুল Paste করুন। তারপর স্ক্রিনশট অনুযায়ী Upload (এরো) বাটনে চেপে আপলোড করুন। নিচে Done Uploading লেখা উঠলে ভাববেন সব ঠিক আছে আর যদি কোন কারণে Error ম্যসেজ আসে তাহলে তা আবারো ভাল ভাবে চেক করুন। দরকার পরলে একবার Reset বাটন চেপে Reset করে নিন অথবা ডিসকানেক্ট করে আবার পুনরায় কানেক্ট করুন। আশা করি ঠিক হয়ে যাবে।

(২) কানেকশন জনিত সমস্যাঃ

ডায়গ্রামে দেওয়া অনুযায়ী কানেকশন দিতে হবে ।এটি একাধিকবার পরীক্ষা করা ।সেইজন্য যদি কোন কারণে কাজ না করে তাহলে কানেকশন গুলো খুলে আবার ভালভাবে লাগান।

(৩) ব্যাটারিঃ

দেখবেন ব্যাটারিতে যেন ভালভাবে চার্জ থাকে।

(৪) ব্লুটুথ কানেক্টিংঃ

স্ক্রিনশটে যেভাবে দেখানো হয়েছে সেইভাবেই কানেক্ট করুন। তবে এখানে প্রথমে আপনার ব্লুটুথ এ পাওয়ার দিয়ে মোবাইলে ব্লুটুথ টি পেয়ার করে নিতে হবে।HC-05  ব্লুটুথ এর পাসকোড সাধারনত (১২৩৪),(০০০০) এইগুলো হয়ে থাকে। নিচে সম্পূর্ণ স্কিমেটিক ডায়াগ্রাম দেয়া হলো-

ভবিষ্যৎ পরিকল্পনাঃ

আসলে এটি শুধু খেলনা বললে ভুল হবে। বর্তমান বিশ্ব রোবটিক্স চালিত। তাই এর আরো মডিফিকেশন চলছে। সামনে এর সাথে হয়ত কোন রোবটিক হ্যান্ড শিল্ড এবং একটি অতি শক্তিশালী বোম্ব ডিটেক্টর লাগিয়ে আরও অনেক দূর নিয়ে যাওয়া সম্ভব। তাছাড়াও প্রয়োজনীয় আরো অনেক কিছু লাগিয়ে একে আরো অনেক সুন্দর একটি কাজের রোবটে পরিণত করা সম্ভব। হয়তবা আগামীর কোন সংখ্যায়  তা আলোচনা করা হবে।

নির্দেশনাঃ

বিশেষ করে যে দুই জনের কথা না বললেই নয় তারা হলেন আমার অতিরিক্ত শ্রদ্ধেয় সৈয়দ রাইয়ান ভাই আর নিউটন ভাই। তারা না থাকলে হয়তবা যাবতীয় সাহায্যগুলো পেতাম না। তারা সাহস থেকে শুরু করে একটা প্রজেক্ট কমপ্লিট করতে যা লাগে তার সব কিছুই দিয়ে গেছেন। ধন্যবাদ দিয়ে বড় করলাম না, আশাকরি সামনে এ ধরনের কষ্ট আরও সহ্য করবেন ।

প্রজেক্টঃ

এই প্রজেক্টটি আমরা নিয়ে গিয়েছিলাম এবারের IUT Mecceleration 2016 নামের ফেস্ট এ। সেখানে Project Showcasing এ আমাদের অবস্থান ৬ষ্ঠ, যা আমাদের গতিকে আরও বাড়িয়ে তুলেছে। এই শো-কেসিং এ আমরা ৪ জন ছিলাম। আমি, নিবিড়, জহির ভাই এবং আবদুল্লাহ। তারা সবাই অনেক সাহায্য করেছে। কিন্তু জহির ভাই এদিক থেকে সেরা।

সমাপ্তিঃ

আজ এ পর্যন্তই। আগামি আরও নতুন কোন লেখা নিয়ে আসব। তার পরেও কোন প্রকার সমস্যায় পড়লে কমেন্টে প্রশ্ন করতে পারেন। যথাসম্ভব সাহায্য করার চেষ্টা করব, ইনশাহ আল্লাহ।

ব্লুটুথ দিয়ে রিমোট কন্ট্রোল গাড়ি প্রজেক্টটির কোড এই লিংক থেকে ডাউনলোড করতে পারবেন

কিভাবে বানায় মুভিং মেসেজ ডিসপ্লে?

আমাদের কাছে অনেকেই জানতে চান মুভিং মেসেজ ডিসপ্লে কিভাবে বানায়? কিভাবেই বা এই মুভিং মেসেজ ডিসপ্লে সাইন বোর্ড কাজ করে?

তাঁদের জন্য এই সংক্ষিপ্ত ভিডিও টি কাজে দিবে আশা করি।

সেন্টার ল্যাব, গাইবান্ধা’র সৌজন্যে দেখেনিন মুভিং মেসেজ ডিসপ্লের ভেতর বাহির ও খুঁটিনাটি।

এর জন্য তারা 7×5 এলইডি ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করেছেন। অর্থাৎ এতে এলইডি’র ৭ টি Row এবং ৫ টি Column আছে। যা মাইক্রোকন্ট্রোলার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়ে চলন্ত মেসেজ প্রদর্শন করে।

আবারো সেন্টার ল্যব কে কৃতজ্ঞতা জানাই আমাদের সাথে তাঁদের এই ভিডিওটি শেয়ার করবার জন্য।

দেখেই বুঝতে পারছেন নিশ্চই। তবু একটু সহজ করে দিচ্ছি।

১ ওয়াট এলইডি বাতির উজ্জ্বলতা = ৩ ওয়াট এনার্জি লাইটের উজ্জ্বলতা = ১৫ ওয়াট সাধারণ বাল্বের উজ্জ্বলতা।

অর্থাৎ একই আলো প্রদান করতে এলইডি বাতি সবচেয়ে কম বিদ্যুত টানে যেখানে এনার্জি বাল্ব প্রায় ৩ গুণ ও সাধারণ বাল্ব প্রায় ১৫ গুণ বিদ্যুৎ / পাওয়ার নষ্ট করে।

এই অতিরিক্ত পাওয়ার কই যায়? এই অতিরিক্ত পাওয়ার বেশিরভাগই তাপ হিসাবে নির্গত হয়।

কেউ কেউ হয়ত বলবেন এলইডি ও তো কম গরম হয় না! হ্যা শক্তিশালী এলইডি যেমন ৯ ওয়াটের এলইডি গুলোতে বড় হিটসিংক লাগাতে হয়।

কিন্তু উপরের চার্টটি খেয়াল করলে দেখবেন ৯ ওয়াটের এলইডি বাতির সমান আলো পেতে ৯০ ওয়াটের সাধারণ বাতি লাগাতে হয়। আর আমরা খুব ভালোই জানি ১০০ ওয়াটের সাধারণ বাল্ব কি পরিমান গরম হয়ে থাকে। আশাকরি বুঝাতে পেরেছি।

কথা প্রসঙ্গে বলি, জানেন নিশ্চয়ই এলইডি প্রকৃতপক্ষে আলোক নিঃসারী ডায়োড বৈ কিছুই নয়। আর কম পাওয়ার/বিদ্যুৎ খরচ করে বিধায় একই প্রযুক্তির এলইডি টিভি আকারে বিশাল বড় হলেও খুব অল্পই পাওয়ার টানে।

চার্জার লাইট তৈরি করতেও এখন এলইডি’র জনপ্রিয়তা অনেক বেড়েছে। মিনি আই পি এস -এও বহুল ব্যবহৃত হয় এই এলইডি বাতি। ফলে ছোট ব্যাটারি দিয়েই অনেকক্ষণ আলো পাওয়া যায়। আর তরুণ হবিস্ট ও ইঞ্জিনিয়ারদের কাছেও তাই বহুল ভাবে জনপ্রিয় হয়েছে নিজের হাতে এলইডি দিয়ে লাইট তৈরি।

বিশেষ কৃতজ্ঞতাঃ Shohrab Hossain Sourov

আস্সালামু আলাইকুম, সকল বন্ধুদের জানাই একরাশ ভালবাসা। আশাকরি সকলেই আল্লাহর রহমতে ভালো আছেন৷
মিথ্যা বলা একটি পাপ কাজ৷ প্রতিনিয়ত কোন না কোন ভাবে আমরা মিথ্যাকথা বলে ফেলি৷ আমাদের উচিৎ মিথ্যাকথা না বলা৷ আমাদের উচিৎ আল্লহর কাছে ক্ষমা চাওয়া| যাতে আমাদের গুনাহ মাফ করে দেন৷ আমাদের প্রিয়নবি হযরত মুহাম্মাদ (সাঃ) বলেনঃ-

তোমরা মিথ্যা বলোনা, কারন মিথ্যা নিয়ে যায় পাপের দিকে আর পাপ নিয়ে যায় জাহান্নামের দিকে

কোন ধর্মেই মিথ্যা কথা সমর্থন করেনা৷ আমাদেরও উচিৎ মিথ্যা না বলা৷ মিথ্যাবাদীর শাস্তি ভয়াবহ।

বিজ্ঞান আমাদের নিয়ে যাচ্ছে অনন্য উচ্চতায়৷ সকল ক্ষেত্রেই বিজ্ঞান আমাদের সুবিধা দিয়ে যাচ্ছে৷ তেমনি মানুষ মিথ্যা বললেও বলে দিবে যন্ত্র!!! এটাও সম্ভব নাকি! জ্বী হ্যাঁ, এটাও সম্ভব বিজ্ঞানের কল্যাণেই৷ কিংবা বলা যায় ইলেকট্রনিক্সের কল্যাণে। কারন আমদের শরীরে যে নার্ভগুলো আছে সেগুলো বৈদ্যুতিক সংকেত প্রেরনের মাধ্যমে কাজ করে৷ আর মিথ্যা কথা বলবার সময় আমাদের দেহের কিছু সূক্ষ্ণ পরিবর্তন হয়। সেই সংকেতকে কাজে লাগিয়েই হয় মিথ্যুক ধরার যন্ত্র “লাই ডিটেকটর“৷
এই সার্কিটটি হয়ত শক্তিশালী গুলোর মত আউটপুট দিবেনা৷ তারপরও এটা দিয়েও মোটামুটি কাজ করা সম্ভব৷

ভালো লাই ডিটেক্টরের গালভারি একটা নাম আছে।
তাকে বলে Polygraph machine (পলিগ্রাফ মেশিন)

লাই ডিটেক্টর এর সার্কিট ডায়াগ্রামঃ

সার্কিটের কার্যকারিতাঃ

এই সার্কিটটি মুলত তাড়িত চামড়া প্রতিক্রিয়া (GSR) নামে নীতির উপর কাজ করে৷ এটা মানুষের চামড়া পরিবহন ক্ষমতা পরিমাপ করে৷ কেউ যখন মিথ্যা কথা বলে তখন তার শ্বাস-প্রশ্বাসের হার, হার্টবীট, ব্লাড প্রেসার ঘর্ম গ্রন্থির নিঃসরনের পরিমান পরিবর্তিত হয়৷

এছাড়াও ত্বকের পরিবহন ক্ষমতা বেড়ে যায়৷ এরফলে সার্কিটে উচ্চ তড়িৎ প্রবাহিত হয় যা এনালগ মিটারের কাঁটাকে বিক্ষিপ্ত করে। ফলে মিথ্যাবাদীকে ধরা সহজ হয়।

লাই ডিটেকটরের পার্টস লিস্টঃ

• ১. ১টা 1uF ক্যাপাসিটর
• ২. ২টা রেজিস্টেন্সঃ ৩৩ কিলো ওহম ও ১.৫ কিলো ওহম
• ৩. ১টা ভেরিয়াবেল রেজিস্টেন্সঃ ৫-১০ কিলো ওহম)
• ৪. ১টা NPN ট্রানজিস্টর (2N3565, BC547, S9014, D400)
• ৫. ১টা এনালগ মিলিএম্প মিটার (০-১ mA)
• ৬. ৯ ভোল্ট ব্যাটারি
• ৭. ২টা ইলেকট্রোড / ২টা ক্লিপ

কিভাবে সার্কিট অ্যাডজাস্ট করবেঃ

সার্কিটটিতে ২টা ইলেকট্রোড আছে। যাকে পরীক্ষা করবে তার হাতে লাগাতে হবে৷ ফলে ওই ব্যক্তির চামড়া হবে সার্কিটের ইনপুট৷ এবার সার্কিটে দেয়া ভেরিয়াবেল রেজিস্টেন্স আছে ঘুরিয়ে অ্যানালগ মিটারের মান শূন্য করতে হবে৷ এরপর তাকে বিভিন্ন ধরনের প্রশ্ন করতে হবে। সহজ থেকে জটিল। আস্তে আস্তে মূল প্রশ্নের দিকে আসতে হবে।

তাহলে দেরি না করেই আজই বানিয়ে ফেলুন এই মজার সার্কিট “লাই ডিটেকটর” আর সত্য ঘটনায় উদ্ভাসিত হই আমরা।

সম্পাদকীয় মন্তব্যঃ এই যন্ত্রটিকে নিছক খেলা কিংবা বিজ্ঞান মেলার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এর দ্বারা কোনোরূপ বিচার কার্য, চোর ধরা, কাজের মেয়ে সত্যি বলছে না মিথ্যা বলছে এরূপ কর্ম কান্ড থেকে বিরত থাকুন। তেমন প্রয়োজনে আইন প্রয়োগকারী সংস্থার সহায়তা নিন।

আমাদের সাইটে প্রচারিত কোনো প্রজেক্ট বা সার্কিটের অপব্যবহার এর দায় আমাদের ইলেকট্রনিক্স সাইট ও সংশ্লিষ্ঠ লেখক, কলাকুশলী বৃন্দ নিতে অক্ষম। ছোটরা অবশ্যই বড়দের তত্ত্বাবধানে এসকল কাজে হাত দিবেন।

বিজ্ঞানের দুটো পা যদি আমরা বিবেচনা করি তবে আমাদের সামনে প্রথমে আসবে সুষ্ঠু যুক্তি আর দ্বিতীয় হলো প্রমাণিত সত্য। আমারা যা প্রমাণ করতে সক্ষম হইনি বা প্রমাণ করতে অপারগ, প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতার জন্য তার আলোচনা ও বিকাশ নির্ভর করে মুলত এই সুষ্ঠু যুক্তির উপরে। সঠিক ভাবে প্রশ্ন করতে পারবার সক্ষমতার উপর নির্ভর করে কতটুকু সঠিক ভাবে বিষয়টিকে নিয়ে চিন্তা ও যুক্তি করা যায় তার উপর।

আজকে আমরা প্ল্যান্ট টেস্টার তৈরি করবো। ইলেকট্রনিক্স আমাদের সভ্যতাকে নিয়ে যাচ্ছে অনন্য উচ্চতায়৷ আমাদের নিত্য প্রয়োজনীয় কাজে ইলেকট্রনিক্স অনেক উপকার করছে৷ আমাদের কষ্টকে কমিয়ে দিচ্ছে প্রতিনিয়তই৷ যার ফলে আমাদের অসাধ্য কাজ খুব সহজেই করতে পারছি৷ তেমনি একটি সার্কিট “প্ল্যান্ট টেস্টার“। যা কিনা ফুলগাছে পানির প্রয়োজনীয়তা লক্ষ্য রাখবে। আর পানির প্রয়োজন হলে একটি ছোট এলইডি এর মাধ্যমে জানান দিবে।

সার্কিট টি খুবই ছোট এবং সহজ। যারা বেসিক ইলেকট্রনিক্স পারেন তাদের জন্য খুবই উপযুক্ত।  এর জন্য দরকার মাত্র ৪টি পার্টস।

প্ল্যান্ট টেস্টার সার্কিট ডায়াগ্রামঃসার্কিট এর কার্যাবলিঃ

সার্কিটটিতে একটি ট্রানজিস্টর ২টা রেজিস্টেন্স ও ২টা প্রোব আছে৷ আমরা জানি, পানিতে সহজেই ইলেকট্রন চলাফেরা করতে পারে৷ কাজেই মাটি যখন ভেজা থাকে তখন দুই প্রোবের মধ্যদিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হতে পারে৷ এভাবে সার্কিটে যখন কারেন্ট প্রবাহিত হতে থাকে তখন ট্রানজিস্টর সুইচ অন অবস্থায় থাকে। ফলে LED জ্বলে৷  আর যখন মাটি শুকনো থাকে তখন প্রোব দুটোর মধ্য দিয়ে কারেন্ট বইতে পারেনা৷ কাজেই LED নিভে যায়। যার অর্থ মাটি শুকিয়ে গেছে এবং গাছে পানি দেয়া উচিৎ।

প্ল্যান্ট টেস্টারের পার্টস লিস্টঃ

1. যেকোনো NPN ট্রানজিস্টর (BC547, BC548, C828, D400 …..)
2. ৪৭কে ভেরিয়েবল রেজিস্টেন্সে
   
3. ৪৭ ওহম  রেজিস্টেন্সে
4. দুটি প্রোব (শক্ত কোনো লোহার দন্ড যা দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হয়)

প্ল্যান্ট টেস্টার টেস্টিং পর্যায়ঃ

সার্কিট ঠিকমত বানানো হলে ভেরিয়েবল রেজিস্টেন্স কে ঘুরিয়ে ক্যালিব্রেট করতে হবে৷ প্রথমে প্রোব দুটোকে নিয়ে একটা ভেজা কাপড়ের উপর রাখলে যদি LED জ্বলে থাকে তাহলে ভেরিয়েবল রেজিস্টেন্সেকে ঘুরিয়ে এমনভাবে অ্যাডজাস্ট করতে হবে, যতক্ষণ পর্যন্ত LED নিভে না যাচ্ছে৷ এভাবে উপযুক্ত ভেজা অবস্থায় এলইডি জ্বলবে আর শুকনো হলেই এলইডি নিভে যাবে। তখন বুঝতে হবে গাছে পানি দেবার সময় হয়েছে।

তাহলে দেরি না করে বানিয়ে ফেলুন মজার, কাজের ও উপকারি এই “প্ল্যান্ট টেস্টার“। আর গাছের যত্নে নিজের ইলেকট্রনিক্স জ্ঞানকে কাজে লাগিয়ে ফেলুন ঝটপট। ঘরে ঘরে টবে করে হলেও গাছ লাগান। ফুলের চাষ করুন। আমাদের ঘরবাড়ি রঙ্গিন হোক, বর্ণিল ফুলের শোভায়।

কোনো সমস্যা হলে কমেন্ট করতে ভুলবেন না। সবাইকে ধন্যবাদ৷ আল্লাহ হাফেজ৷

বিগত Tutorial এ আমি PIC Microcontroller দ্বারা LCD Display নিয়ন্ত্রণ দেখিয়েছিলাম। এছাড়াও Entry Level এর কিছু আলোচনাও ছিল। এই Tutorial এ একটি গুরুত্বপূর্ণ এবং চিত্তাকর্ষক বিষয় নিয়ে আলোচনা করা হবে। আর টা হল Segment Display এবং Multiplexing।

প্রথমেই 7 Segment Display এর গঠন সম্পর্কে খুঁটিনাটি জেনে নেই।

7 Segment Display সুসজ্জিত Pattern এ বিন্যস্ত কয়েকটি LED ছাড়া আর কিছুই নয়। এতে বিন্যস্ত ৭ টি LED Segment 0 থেকে 9 পর্যন্ত ১০ টি অংক প্রদর্শন করতে সক্ষম। ক্ষেত্র বিশেষে একটি Decimal Point সহ মোট ৮ টি Segment উপস্থিত থাকে।

Segment গুলকে যথাক্রমে a, b, c, d, e, f, g এবং dp দ্বারা সূচিত করা হয়। ক্ষেত্রবিশেষে dp কে h দ্বারাও সূচিত করা হয়। বিভিন্ন Number প্রদর্শনের জন্য LED গুলোকে বিভিন্ন Pattern এ জ্বালান হয়।

ধরুন Display তে 5 অংক টি প্রদর্শন করতে হবে। তাহলে Microcontroller এর একটি 8 Bit Register এর Phase হবে “01101101”।

অর্থাৎ 5 অংকটি প্রদর্শনের জন্য;
bit_1 = 0 > Logic State = Low > LED of Segment “dp” Is Off
bit_2 = 1 > Logic State = High > LED of Segment “g” Is On
bit_3 = 1 > Logic State = High > LED of Segment “f” Is On
bit_4 = 0 > Logic State = Low > LED of Segment “e” Is Off
bit_5 = 1 > Logic State = High > LED of Segment “d” Is On
bit_6 = 1 > Logic State = High > LED of Segment “c” Is On
bit_7 = 0 > Logic State = Low > LED of Segment “b” Is Off
bit_8 = 1 > Logic State = High > LED of Segment “a” Is On

তাহলে প্রতিটি Number প্রদর্শনের জন্য MCU এর ৮ টি করে PIN ব্যবহার হচ্ছে। তার মানে আমরা একটি 16 Bit Microcontroller ব্যবহার করে সর্বোচ্চ ২ টি Digit প্রদর্শন করতে পারব! এর বেশি যেতে হলে আমাদের 32 Bit Microcontroller ব্যবহার করতে হবে! ইহা অত্যন্ত অযৌক্তিক একটি কাজ হবে! আমরা MCU এর মূল্যবান PIN এর সবগুলোই অপচয় করে ফেলতে পারি না!
এই সমস্যা সমাধানের জন্য একটি দারুন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। যার নাম Multiplexing।

মানুষের চোখ কোন কিছু দেখার পর তার রেশ মস্তিষ্কে 1/10 Second (100 millisecond) স্থায়ী থাকে। এই সময় এর মধ্যে দৃশ্যের কোন পরিবর্তন হলে তা Vision এ কোন প্রভাব ফেলে না। এই কৌশল কে কাজে লাগিয়ে একাধিক 7 Segment Display এর মধ্যে Multiplexing ঘটান হয়।

এক্ষেত্রে সবগুলো Display এর ৮ টি বিট একসাথে সংযুক্ত থাকে। এবং Common Ground PIN গুলো আলাদা আলাদাভাবে নিয়ন্ত্রণ করে একটি নির্দিষ্ট সময়ে একটিমাত্র Digit জ্বালান হয়। সবগুলো Digit কেই এভাবে আলাদা করে জালান নেভান হয়। তবে এই প্রক্রিয়া এত দ্রুত করা হয় যে আমাদের মনে হয় সবগুলো Digit ই একসাথে দিপ্তমান।

এখানে একটি Sample Project দেওয়া হল:

int a=6;
int b=91;
int c1=79;
int d1=102;
int e=109;
int f1=125;
int g=7;
int h=127;
int i=111;
int j=63;

void main()
{
  TRISB=0;
  TRISC=0;

  
  for( ; ; )
  {
    PORTB=a;
    PORTC=0b00000001;
    delay_ms(20);
    
    PORTB=b;
    PORTC=0b00000010;
    delay_ms(20);
    
    PORTB=c1;
    PORTC=0b00000100;
    delay_ms(20);
    
    PORTB=d1;
    PORTC=0b00001000;
    delay_ms(20);
  }

}

এখানে শুরুতেই Common Cathode Display এর জন্য, 1 থেকে 10 পর্যন্ত Number এর সাথে সম্পৃক্ত Register এর Phase সমূহ Declare করা হয়েছে। সুবিধার জন্য 1 থেকে 10 পর্যন্ত Number গুলোকে a, b, c1, d1, e, f1, g, h, i এবং j Variable দ্বারা প্রথিস্থাপিত করা হয়েছে। ইতোপূর্বে “5” অংকটি প্রদর্শনের জন্য Register এর Binary State বিস্তারিত দেখান হয়েছে। আর Binary “01101101” এর Decimal হল “109” ।

“TRISB=0;” এবং “TRISC=0;” দ্বারা MCU এর B এবং C Register কে Output হিসেবে Declare করা হয়েছে। এখানে B Register কে Number প্রদর্শনের কাজে এবং C Register কে Multiplexing এর কাজে ব্যবহার করা হয়েছে।
20 millisecond পর পর Display পরিবর্তন করা হবে এবং 4 টি Display (20×4) = 80 millisecond এর মধ্যে আন্তঃপরিবর্তন ঘটান হবে। যা আমাদের Vision Delay, 100 millisecond অপেক্ষা কম।

এখানে Circuit এর সম্পূর্ণ Schematic দেওয়া হল।
(বি. দ্র: Diagram এ Vss এবং Vdd Pin গুলো দেখান হয়নি।)

এখানে Source Code এবং Programmable HEX File অন্তর্ভুক্ত করা আছে।

Multiplexing Files

Password: PC16F877AAE

Credits:
MCU : Microchip
7 Segment Display: MikroElektronika
Software: MikroElektronika, Labcenter Electronics

EEE ইঞ্জিনিয়ারদের জন্য পাওয়ার সিস্টেম মেজর বিষয়। বিশেষত যারা পাওয়ার কে মেজর হিসেবে নেয় বা পাওয়ারে কাজ করতে আগ্রহী থাকে। আজকে পাওয়ার সাবস্টেশন সম্পর্কে সংক্ষেপে কিছু লিখছি। কিছু গাণিতিক সমস্যা ও তাঁর সমাধান ও দেবার চেষ্টা করেছি।

এখানে বলে রাখা ভালো যে আমার লেখার অভ্যেস তেমন নাই, অন্য একটি সাইটে অনেককাল আগে জাওয়াদ তাহমিদ এর বাংলায় লেখা ইলেকট্রনিক্স এর খুঁটিনাটি সিরিজ প্রকাশিত হয়েছিল। মূলত আমার DC সার্কিট সম্পর্কে জ্ঞান সে লিখা পড়ে অনেক উন্নত হয়। বেজটা ধরতে শিখি। সেই অনুপ্রেরনায় আমি পাওয়ার সিস্টেম সিস্টেমের গুরুত্বপূর্ণ একটি অংশ পাওয়ার সাবস্টেশন নিয়ে লিখছি।

উল্লেখ্য যে, এই সাইটে এমন অনেকেই আছেন যারা এই বিষয়ে আমার চেয়ে অনেক বেশি জ্ঞান রাখেন । আশা করি তারা ভুলত্রুটি শুধরে দেয়ার চেস্টা করবেন। আমি ছাত্র হিসেবে খুবই সাধারন, আমার যতটুকু শেখা তা দিয়ে যদি কারো সামান্য উপকার হয় তবেই আমি সার্থক।

পর্ব – ১

আমরা কমবেশী সকলেই জানি বাসাবাড়ির বিদ্যুৎ উৎপাদন হয় কোন এক পাওয়ার প্ল্যান্ট থেকে। যেখানে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়। এবং এই বিদ্যুৎ বিতরণ করা হয় পাওয়ার সাবস্টেশন এর মাধ্যমে। আসুন সংক্ষেপে যেনে নেই কতগুলো সাবস্টেশন এর কথা।

সাবস্টেশন কি?

সাবস্টেশন হচ্ছে বিদ্যুৎ উৎপাদন, পরিবহণ, সঞ্চালন, বিতরণ ও নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার একটি অংশ।

পাওয়ার সাবস্টেশন কত প্রকার ও কি কি?

নিচে পাওয়ার সাবস্টেশন সমূহের প্রধান শ্রেণীবিভাগ দেয়া হলো।

Generating Substation:

মুলত পাওয়ার প্ল্যান্ট গুলো যেখানে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয় তাকে জেনারেটিং সাবস্টেশন বলে।

Grid Substation:

পরিবহনকারী তার (transmission line) সমূহ এই গ্রীড সাবস্টেশন নামে পরিচিত।

Secondary Substation:

শিল্পকল-কারখানায় নিজস্ব Transformer গুলো সেকেন্ডারি সাবস্টেশন নামে পরিচিত। এগুলো অনেক উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন।

Distribution Substation:

বাসা-বাড়ি, স্কুল, কলেজ, বিশ্ববিদ্যালয়, মসজিদ ইত্যাদি সাধারন ক্ষেত্রে বিদ্যুৎ সরবরাহ যেখান থেকে করা হয়, সেটাই ডিস্ট্রিবিউশন সাবস্টেশন- Distribution Substation.

যতই ঘোরা-ঘুরি করুক, একটি প্ল্যান্ট থেকে তৈরী বিদ্যুৎ আমাদের বাসা পর্যন্ত আসতে কমপক্ষে ৫ টা মাধ্যমের সাহায্য নেয় (এর বেশীও হতে পারে, কিন্তু এই ৫টা লাগবেই লাগবেই)। আসুন দেখি কি কি সেই উপাদান গুলো?

বিদ্যুৎ পরিবহনে যেসব উপাদান বহুল ব্যবহৃত হয়ঃ

প্রথমে Synchronous Machine দ্বারা বিদ্যুৎ তৈরী করা হয়। অতঃপর তা Step up Transformer এর মাধ্যমে হাই ভোল্টেজে পরিনত করা হয়।

অতঃপর High voltage Transmission Line এর মাধ্যমে তা পরিবহন করা হয়, এবং নির্দিষ্ট গন্তব্যে প্রেরন করা হয়।

তারপর সেই বিদ্যুৎ কে Step down Transformer এর মাধ্যমে ব্যবহার উপযোগী মানে আমাদের ডিভাইস গুলোর জন্য সুইটেবল করা হয়।

অবশেষ Load মানে ডিভাইস (লাইট, ফ্যান, টিভি ইত্যাদি) গুলো সেগুলো দিয়ে সচল হয়।

অনেকেই প্রশ্ন করতে পারেন High voltage এ কেন পরিনত করতে হয়? যা উৎপাদন করি সেটা কেন পাঠায় না?

কারন হচ্ছে পরিবহন খরচ ও অন্যান্য লস কমানোর জন্য এটা করা হয়। সূত্র মোতাবেক-

P_loss = I²R বা  I² × L

এখান থেকে দেখা যায় ভল্টেজ বাড়ার সাথে সাথে কারেন্ট কমে যায়। তাই পরিবহনের সময় High voltage এ রূপান্তর করা হয়।

এ বিষয় নিয়ে Transmission & Distribution নিয়ে বলার সময় বিস্তারিত বলব। তবে এটুকু জেনে রাখা ভাল, ৪৫০V কে High voltage বলা হয়। ৭৫০ v কে extra High voltage বলা হয়।

বাসা-বাড়ি তে যে বিদ্যুৎ ব্যবহার করি তা মুলত ৩ ফেজের। কিন্তু ৩ ফেজের হিসাব করা বেশ দুরহ এবং সময় সাপেক্ষ।

এই কারনে গবেষকগন সহজ ও দ্রুততার সাথে পরিমাপের জন্য একটা পদ্ধতি বের করেছেন। যা Single line diagram/One line diagram নামে পরিচিত।

এই পদ্ধতিতে ৩ ফেজের পরিবর্তে ১ ফেজ নিয়ে হিসাব করা হয়। হিসেব হয়ে গেলে তা সহজেই ৩ ফেজে নিয়ে যাওয়া হয়।

এত জটিলতার মাঝে যাওয়ার দরকার নাই। প্রথমে সিংগেল লাইন ডায়াগ্রাম আঁকা শিখি এর থেকে হিসাব বের করি।

অবশেষে জটিল থেকে জটিলতর আপনি নিজেই পারবেন।

একটা বিশেষ কথা না বললেই নয়, Single line diagram/ One line diagram আঁকতে হলে সিস্টেমকে অবশ্যই balanced এবং symmetrical হতে হবে।

এ নিয়ে চিন্তার কিছু নাই। আসুন আঁকা শিখি। এক সময় আপনি নিজেই ধরতে পারবেন balanced এবং symmetrical কেমন আর কিভাবে হয়!

Single line diagram/ one line diagram আঁকতে হলে নিচের ছক থেকে symbol গুলো মনে রাখতেই হবে। মোটেও জটিল কিছু নয় একবার তাকিয়ে দেখুন।

এখন এই ৫ টা নিয়ে কাজ করব, তাই ৫টাই দিলাম। উল্লেখ্য যে এই ৫টাই বহুল ব্যবহৃত। আরো কিছু চিহ্ন আছে তা পরে দিয়ে দিব। আসুন একটি উদাহারন অনুশীলন করি।

সমস্যা ১

একটা জেনারেটর একটি step up transformer এর মাধ্যমে transmission line এর সাথে যুক্ত, বিপরীত দিক থেকে একটি মোটর একটি step down transformer এর মাধ্যমে transmission line এর সাথে যুক্ত। single line diagram আঁক।

সমাধান- প্রথমে কথা মত আমরা একটা জেনারেটর নিব। চিত্র – ১ এ দেওয়া আছে। সেভাবেই নিচ্ছি।

চিত্র – ২

এরপর নিব স্টেপ আপ ট্রান্সফরমার। কেন? আরে প্রশ্নেই তো বলা আছে জেনারেটর স্টেপ আপ ট্রান্সফর্মার দিয়ে যাবে অর্থাৎ এর সাথে সরাসরি যুক্ত।

আসুন তবে দেখি চিত্র – ১ এ আবার।

এরপরে আসবে ট্রান্সমিশন লাইন। আসুন তবে দেখি চিত্র – ৪

চিত্র – ৪

এরপর নিব স্টেপ ডাউন ট্রান্সফর্মার। কারন মোটর তো সরাসরি ট্রান্সমিশন লাইন এর সাথে যুক্ত নয়।

প্রয়োজনে প্রশ্ন আরেকবার পড়ুন।

এরপর সর্বশেষ অংশ মোটর, যা লোড হিসেবে আছে। মোটর কিন্তু ডায়নামিক লোড।

চিত্র-১ এ দেখি ডায়নামিক লোড কি আছে এবং বসিয়ে দেই।

চিত্র – ৬

তাহলে পুরো ডায়াগ্রামটা কিভাবে হবে?? কিছুই না। শুধু একের পরে এক মিলিয়ে দিন। ব্যাস হয়ে গেল Single line diagram/ one line diagram.

এবার একটি সমস্যা দেই। নিজে নিজে চেষ্টা করেন। একবার পারলেই আর পেছনে ফিরে তাকাতে হবে না।

সমস্যা – ২

একটি সিস্টেম ২ টি জেনারেটর দিয়ে গঠিত। এর একটি একটি reactor দ্বারা ভূমির সাথে যুক্ত। অন্যটি resistor  দ্বারা একটি bus এর মাধ্যমে step up transformer এর মাধ্যমে transmission line এর সাথে যুক্ত। একটি মোটর অপর প্রান্ত থেকে একটি bus এর মাধ্যমে step down transformer এর মাধ্যমে transmission line এর সাথে যুক্ত। মটরটি reactor দ্বারা ভূমির সাথে যুক্ত।

Hints: রেজিস্টর, reactor ইত্যাদির সিম্বল বদলায় না। আর আমার চিত্রে step up transformer ও step down transformer সঠিক ভাবে আঁকা সম্ভব হয় নি, আপনারা অবশ্যই সঠিক ভাবে দেবেন। কোন প্রশ্ন থাকলে কমেন্টে জানাবেন।

আজকের মত এখানেই শেষ করছি, পরবর্তি আলোচনায় impedance and reactance diagram আঁকা শেখাব। ভাল থাকুন সুস্থ থাকুন।

ইলেকট্রনিক্সের কাজ করতে গেলে প্রায় সময়ই ভোল্টেজ কে স্থির রাখার প্রয়োজন হয়। আর তার জন্যই প্রয়োজন হয়ে পড়ে ভোল্টেজ রেগুলেটর এর। পাওয়ার সাপ্লাই হিসেবেও একে সচ্ছন্দে ব্যবহার করা যায়।

ভোল্টেজ রেগুলেটর কি?

ভোল্টেজ রেগুলেটর এমন একটি সার্কিট (বা আইসি) যার মাধ্যমে আউটপুট ভোল্টেজ কে সবসময় স্থির রাখা যায়। অর্থাৎ ভোল্টেজ রেগুলেটর এর ইনপুটে ভোল্টেজের কমা-বাড়ায় ও আউটপুট ভোল্ট স্থির থাকে।

আমরা সচারচর ভোল্টেজ রেগুলেটর হিসেবে 7805, 7812, 7809, 7818 ইত্যাদি ব্যবহার করি। কিন্তু একটু চেষ্টা করলে ট্রানজিস্টর দিয়েও ভোল্টেজ রেগুলেটর তৈরি করা সম্ভব।

ভোল্টেজ রেগুলেটর এর ডায়াগ্রামঃ

নিচে এমনি একটি ট্রানজিস্টর দিয়ে তৈরি ভোল্টেজ রেগুলেটর সার্কিট ডায়াগ্রামের চিত্র দেয়া হলো।

আরো একটি ডায়াগ্রাম –

উভয় ডায়াগ্রামের আউটপুটে প্রয়োজনীয় লোড সংযুক্ত করতে হবে। এতে করে উক্তলোড টির ভোল্ট সর্বদা স্থির থাকবে।  ডায়াগ্রামে দেয়া জেনার ডায়োডের মান পরিবর্তন করে আউটপুট ভোল্ট কে স্থির রাখা যাবে।

ট্রানজিস্টর হিসেবে BD139, BD135, 2N3055 কিংবা BD679 এরমত ডার্লিংটন ট্রানজিস্টর ব্যবহার করা যেতে পারে। কালেক্টর থেকে বেস এ সংযুক্ত রেজিস্টর টির মান ২২০ ওহমস থেকে ১ কিলো ওহম হতে পারে।

উচ্চ এম্পিয়ারের ট্রানজিস্টর ব্যবহার করলে উচ্চ এম্পিয়ার আউটপুট পাওয়া সম্ভব। সাধারণ রেগুলেটর আইসি তে তা মাত্র ১-১.৫ এম্পিয়ার। অবশ্যই ট্রানজিস্টরটিতে ভালো ও বড় আকারের হিটসিংক লাগাতে হবে।

(ছবিঃ নেট থেকে)

যারা গ্রামে থাকেন বা চরক পূজার সাথে পরিচিত তারা অনেকে দেখেছেন যে অনেকে খালি গায়ে কাঁটার ঝোপে ঝাঁপ দেয়। কিন্তু তাদের এক প্রকার কিছুই হয়না৷ বেশির ভাগ সময় এটাকে অলৌকিক বা জাদুকরী ঘটনার সাথে তুলনা করা হয়। কিন্তু এটা মোটেও অলৌকিক কোন ঘটনা নয় বরং এর পিছনে কাজ করে পদার্থ বিজ্ঞান৷ আমি আজ সেটারই বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা দিব৷

কাঁটার ঝাঁপ কি?

যেহেতু ঘটনার ব্যাখ্যা করবো সেহেতু, লোকে কি ভাবে কাঁটার ঝোপে ঝাঁপ দেয় সেটা বলে নেওয়া উচিত ৷ প্রথমে, কাঁটার একটি মঞ্চ তৈরী করা হয় ধানের বিচুলি দিয়ে (ধান গাছের শুকনো অবস্থা)। সেটির উচ্চতা প্রায় 25 সে.মি এর আসেপাশে বা তারও বেশি ৷ এটির উপরে কাঁটা জাতীয় গাছের অংশ বিছানো হয় 20 সে.মি এর মত উঁচু করে ৷ (ঐ কাঁটা জাতীয় উদ্ভিদকে বুজ নামে চেনে গ্রামে। কিন্তু আসল নাম কি তা এ মুহুর্তে জানা নেই। আপনাদের কারো জানা থাকলে আমাদের সাথে শেয়ার করতে পারেন)। এর উপরে কোন ব্যক্তিকে অন্য চার পাঁচজন উচু করে ধরে। কাঁটার 5-15 সে.মি উপর থেকে কাঁটার উপর ছেড়ে দেয়৷ কিন্তু ব্যক্তিটির গায়ে কাঁটা বেঁধে না৷ একেই কাঁটার ঝাপ বলে, গ্রাম বাংলায়৷

ব্যাখাঃ কিছু পদার্থ বিজ্ঞানের ফরমুলা দেখে নেওয়া যাক ৷

ধরি,

একজন ব্যক্তির ভর = m

• বিচুলি ও কাঁটার স্তরের মোট উচ্চতা = x
• কাঁটার স্তরের উপর থেকে ব্যক্তির নিম্নতল পর্যন্ত উচ্চতা = h
• তাহলে ভুমি থেকে ব্যক্তির/বস্তুর মোট উচ্চতা = h+x
• (h+x) উচ্চতায় ব্যক্তির বিভব শক্তি Ep=mg(h+x) যেখানে g হল অভিকর্ষ ত্বরন ৷

এখন কাঁটার উপর আছড়ে পরলে, কাঁটা কর্তৃক ব্যক্তির উপর প্রয়োগকৃত বল F। তাহলে কাঁটা কর্তৃক ব্যক্তির উপর কাজ হবে F.x৷ কারন কাঁটা যখন ঐ বল প্রয়োগ করবে তখন কাঁটা ও বিচুলি স্প্রিং এর মত কাজ করে x সরন ঘটিয়ে প্রায় মাটির কাছাকাছি চলে আসবে (বাস্তবে একটু কম আসবে)৷ যেহেতু বল যেদিকে ক্রিয়া করছে সরন হচ্ছে তার বিপরীত দিকে, তাই এটা একটি ঋনাত্মক কাজ বা কাঁটা দ্বারা ব্যক্তির উপর কাজ হচ্ছে। এখন আমরা জানি, কাঁটা দ্বারা ব্যক্তির উপর করা কাজ = ব্যক্তির বিভব শক্তি বা-

F.x = mg(h+x) অথবা, F = mg(h+x)/x

তাই ব্যক্তিটি যদি পিঠের দিয়ে পরে তাহলে সে তার পিঠের সমান ক্ষেত্র ফলের এলাকা ব্যাপি এই F বল গ্রহন করবে৷ এখন এই এলাকায় যদি N পরিমান কাঁটা থাকে তবে তার প্রত্যেকটা কাঁটায়, f =F/N বল প্রযুক্ত হবে৷ বা,

f=mg(h+x)/Nx ——– (1)

এখন এই f বল একটা কাঁটা প্রদান করলে যদি সেটা সহনশীল হয় তবে এই ঝাপ দিলে কিছুই হবে না ৷

এখন ধরা যায়, একজন ব্যক্তির ওজনঃ m=76 kg এবং ঐ অনুষ্ঠানে ব্যহৃত তথ্যগুলোর প্রয়োজনীয় মান বসাই- h=0.05 মিটার x=0.45 :: h+x=0.5 মিটার g=9.81 মিটার/সেকেন্ড² ব্যক্তিটির পিঠের ক্ষেত্রফলে কাঁটা থাকতে পারে সর্বনিম্ন, N=3000 টি (অনেক কম ধরলাম ) এই মান গুলো (1) নং সমীকরনে বসিয়ে পাই 

f=0.276 নিউটন; যা বল হিসাবে পরিমাণে খুবই অল্প।

একটা বুজের কাঁটা আপনার গায় ধরে এ পরিমান বল প্রয়োগ করলে কাঁটা আপনার গায় কখনোই ফুটবেনা ৷ আরেক ভাবে বলা যায় একটা বুজের কাঁটা আপনার গায় রেখে তার উপর 28.1768707483 গ্রাম ভর চাপালে ঐ f বল তৈরী হবে৷ তো ঐ ভর কোন বুজের কাটার উপর রেখে আপনার গায়ে রাখলে আপনার কোন সমস্যা হবে না৷

বাস্তবে আমরা বিজ্ঞানের মূলসূত্র ঠিক মত জানিনা বিধায় আমাদের কাছে এজাতীয় কাজ কে অলৌকিক মনে হয়। কিন্তু আসলে তা মোটেও নয়