Arduino সঙ্গে শরীরের আল্ট্রাসাউন্ড সোনোগ্রাফি: 3 ধাপ (ছবি সহ)

2025 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2025-01-23 14:36

হ্যালো!

আমার শখ এবং আবেগ হল পদার্থবিজ্ঞান প্রকল্পগুলি উপলব্ধি করা। আমার শেষ কাজগুলোর মধ্যে একটি হলো অতিস্বনক সোনোগ্রাফি। বরাবরের মতোই আমি ইবে বা অ্যালিয়েক্সপ্রেসে যে অংশগুলি পেতে পারি তা দিয়ে যতটা সম্ভব সহজ করার চেষ্টা করেছি। তাই আসুন একবার দেখে নেওয়া যাক আমি আমার সাধারণ জিনিসগুলি নিয়ে কতদূর যেতে পারি…

আমি এটি একটু জটিল এবং আরো ব্যয়বহুল প্রকল্প দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়েছিলাম:

hackaday.io/project/9281-murgen-open-sourc…

আমার প্রকল্পের জন্য আপনার প্রয়োজনীয় অংশগুলি এখানে:

প্রধান অংশ:

• 40 ডলারের জন্য পেইন্টের বেধ পরিমাপ করার একটি গেজ: ইবে পেইন্টের বেধ গেজ GM100
• অথবা 33 USD এর জন্য মাত্র 5 MHz ট্রান্সডুসার: ইবে 5 MHz ট্রান্সডুসার
• 12 USD এর জন্য একটি arduino বকেয়া: ebay arduino বকেয়া
• 11 USD এর জন্য 320x480 পিক্সেল ডিসপ্লে: 320x480 arduino ডিসপ্লে
• প্রতিসম +9/GND/-9V সরবরাহের জন্য দুটি 9V/1A পাওয়ার সাপ্লাই
• সোনোগ্রাফির জন্য আল্ট্রাসাউন্ড-জেল: 10 ইউএসডি আল্ট্রাসাউন্ড জেল

ট্রান্সমিটারের জন্য:

• 5 USD এর জন্য প্রয়োজনীয় 100V এর জন্য একটি স্টেপ-আপ-কনভার্টার: 100V বুস্ট কনভার্টার
• একটি সাধারণ স্টেপ-আপ-কনভার্টার 2 USD এর জন্য 100V- বুস্ট-কনভার্টারের জন্য 12-15V সরবরাহ করছে: XL6009 বুস্ট-কনভার্টার
• একটি LM7805 ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক
• monoflop-IC 74121
• মসফেট-ড্রাইভার ICL7667
• IRL620 mosfet: IRL620
• 1nF (1x), 50pF (1x), 0.1µF (1x electrolytic), 47µF (1x electrolytic), 20 µF (200V এর জন্য 1 x electrolytic), 100 nF (200V এর জন্য 2x MKP: 100nF20µF
• 3kOhm (0.25W), 10kOhm (0.25W) এবং 50Ohm (1W) সহ প্রতিরোধক
• 10 kOhm potentiometer
• 2 পিসি C5- সকেট: 7 USD C5 সকেট

প্রাপকের জন্য:

• 3 পিসি AD811 অপারেশনাল পরিবর্ধক: ইবে AD811
• 1 পিসি LM7171 অপারেশনাল পরিবর্ধক: ইবে LM7171
• 5 x 1 nF ক্যাপাসিটর, 8 x 100nF ক্যাপাসিটর
• 4 x 10 kOhm potentiometer
• 1 x 100 kOhm potentiometer
• 0.25W প্রতিরোধক 68 ওহম, 330 ওহম (2 পিসি।), 820 ওহম, 470 ওহম, 1.5 কোহম, 1 কোহম, 100 ওহম
• 1N4148 ডায়োড (2 পিসি।)
• 3.3V জেনার ডায়োড (1 পিসি।)

ধাপ 1: আমার ট্রান্সমিটার- এবং রিসিভার-সার্কিট

শরীরের ভিতরে দেখার জন্য Sonষধের ক্ষেত্রে সোনোগ্রাফি একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ উপায়। নীতিটি সহজ: একটি ট্রান্সমিটার অতি-সোনিক-ডাল পাঠায়। এগুলি শরীরে ছড়িয়ে পড়ে, অভ্যন্তরীণ অঙ্গ বা হাড় দ্বারা প্রতিফলিত হয় এবং রিসিভারে ফিরে আসে।

আমার ক্ষেত্রে আমি পেইন্ট স্তরগুলির বেধ পরিমাপের জন্য গেজ GM100 ব্যবহার করি। যদিও দেহের ভিতরে দেখার জন্য সত্যিই নয়, আমি আমার হাড় দেখতে সক্ষম।

GM100- ট্রান্সমিটার 5 MHz এর ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ে কাজ করে। অতএব আপনাকে 100-200 ন্যানোসেকেন্ড দৈর্ঘ্যের সাথে খুব ছোট ডাল তৈরি করতে হবে। 7412-monoflop এই ধরনের ছোট ডাল তৈরি করতে সক্ষম। এই সংক্ষিপ্ত ডালগুলি আইসিএল 7667-মোসফেট-ড্রাইভারের কাছে যায়, যা একটি আইআরএল 620 এর গেট চালায় (মনোযোগ: মোসফেট অবশ্যই 200V পর্যন্ত ভোল্টেজগুলি পরিচালনা করতে সক্ষম হবে!)।

যদি গেটটি চালু থাকে, 100V-100nF- ক্যাপাসিটরের স্রাব এবং -100V এর একটি নেতিবাচক পালস ট্রান্সমিটার-পাইজোতে প্রয়োগ করা হয়।

GM100- হেড থেকে প্রাপ্ত অতিস্বনক-প্রতিধ্বনিগুলি দ্রুত OPA AD820 এর সাথে একটি 3-স্তরের পরিবর্ধকের দিকে যাচ্ছে। তৃতীয় ধাপের পরে আপনি একটি নির্ভুলতা সংশোধনকারী প্রয়োজন হবে। এই উদ্দেশ্যে আমি একটি LM7171 অপারেশনাল পরিবর্ধক ব্যবহার করি।

মনোযোগ দিন: আমি সেরা ফলাফল পেয়েছি, যখন আমি একটি ডুপন্ট-ওয়্যার-লুপ (? সার্কিটে) দিয়ে নির্ভুলতা-সংশোধনকারীর ইনপুটটি ছোট করি। আমি সত্যিই বুঝতে পারছি না কেন তবে আপনি যদি আমার অতিস্বনক-স্ক্যানারটি পুনর্গঠন করার চেষ্টা করেন তবে আপনাকে এটি পরীক্ষা করতে হবে।

ধাপ 2: Arduino- সফটওয়্যার

প্রতিফলিত ডালগুলি একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার দ্বারা সংরক্ষণ এবং প্রদর্শন করতে হয়। মাইক্রোকন্ট্রোলার দ্রুত হতে হবে। অতএব আমি একটি arduino কারণে চয়ন। আমি দুটি ভিন্ন ধরণের দ্রুত এনালগ-রিড-কোড চেষ্টা করেছি (সংযুক্তিগুলি দেখুন)। একটি দ্রুত (প্রায় 0.4 conversions প্রতি রূপান্তর) কিন্তু এনালগ ইনপুটে পড়ার সময় আমি একই গুণের 2-3 গুণ পেয়েছি। অন্যটি কিছুটা ধীর (প্রতি রূপান্তর প্রতি 1)s), কিন্তু পুনরাবৃত্তি-মানগুলির অসুবিধা নেই। আমি প্রথমটি বেছে নিয়েছি …

রিসিভার-বোর্ডে দুটি সুইচ আছে। সেই সিচগুলির সাহায্যে আপনি পরিমাপ বন্ধ করতে পারেন এবং দুটি ভিন্ন সময়-ভিত্তি বেছে নিতে পারেন। একটি পরিমাপের সময় 0 থেকে 120 µs এবং অন্যটি 0 এবং 240 µs এর মধ্যে। আমি 300 মান বা 600 মান পড়ে এটি উপলব্ধি করেছি। 600 মানের জন্য এটি দ্বিগুণ সময় নেয়, কিন্তু তারপর আমি প্রতি দ্বিতীয় এনালগ-ইন-ভ্যালু গ্রহণ করি।

আগত প্রতিধ্বনিগুলি arduino- এর একটি এনালগ-ইনপুট-পোর্টের সাথে পড়া হচ্ছে। জেনার-ডায়োডটি খুব বেশি ভোল্টেজের জন্য পোর্টকে রক্ষা করবে কারণ arduino কারণে শুধুমাত্র 3.3V পর্যন্ত ভোল্টেজ পড়তে পারে।

প্রতিটি এনালগ-ইনপুট-মান 0 থেকে 255 এর মধ্যে একটি মান রূপান্তরিত হয়। সাদা মানে উচ্চ সংকেত/প্রতিধ্বনি, গা dark়-ধূসর বা কালো মানে নিম্ন সংকেত/প্রতিধ্বনি।

24 পিক্সেল প্রস্থ এবং 1 পিক্সেল উচ্চতার আয়তক্ষেত্র আঁকার জন্য কোডের লাইনগুলি এখানে

জন্য (i = 0; i <300; i ++) {

মান = মানচিত্র (মান , 0, 4095, 0, 255);

myGLCD.setColor (মান , মান , মান );

myGLCD.fillRect (j * 24, 15 + i, j * 24 + 23, 15 + i);

}

এক সেকেন্ড পর পরের কলাম আঁকা হবে …

ধাপ 3: ফলাফল

আমি অ্যালুমিনিম-সিলিন্ডার থেকে পানিতে ভরা বেলুনের উপরে বিভিন্ন বস্তু পরীক্ষা করেছি। বডি-ইকোস দেখতে সিগন্যালের পরিবর্ধন খুব বেশি হতে হবে। অ্যালুমিনিয়াম-সিলিন্ডারের জন্য একটি নিম্ন পরিবর্ধনের প্রয়োজন। যখন আপনি ছবিগুলি দেখবেন তখন আপনি স্পষ্টভাবে দেখতে পাবেন ত্বক এবং আমার হাড় থেকে প্রতিধ্বনি।

তাই এই প্রকল্পের সাফল্য বা ব্যর্থতা সম্পর্কে আমি কি বলতে পারি। এই ধরনের সহজ পদ্ধতি এবং যন্ত্রাংশ ব্যবহার করে শরীরের ভিতরে দেখা সম্ভব, যা সাধারণত সেই উদ্দেশ্যে করা হয় না। কিন্তু এই বিষয়গুলি ফলাফলকেও সীমাবদ্ধ করছে। বাণিজ্যিক সমাধানের তুলনায় আপনি এমন স্পষ্ট এবং সুগঠিত ছবি পাবেন না।

কিন্তু এবং এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয়, আমি এটি চেষ্টা করেছি এবং আমার সেরাটা দিয়েছি। আমি আশা করি আপনি এই নির্দেশাবলী পছন্দ করেছেন এবং এটি অন্তত আপনার জন্য আকর্ষণীয় ছিল।

আপনি যদি আমার অন্যান্য পদার্থবিজ্ঞান-প্রকল্পগুলি দেখতে চান:

www.youtube.com/user/stopperl16/videos?

আরও পদার্থবিদ্যা প্রকল্প: