Õppeaine „Tooteloome ja leiundus“ raames ehitasin 7-segmendilistest ekraanidest TTÜ energeetikamuuseumile LED näidiku, mis kuvaks köögiseadmete antud olukorras tarbitavat võimsust.
7-segmendilisel ekraani tagumisel küljel on 10 klemmi – üleval 5 ja all 5 ühendust. Ekraane on kaht tüüpi, millest üks on ühise anoodiga ehk ülemisel ja alumisel rivil keskmisteks klemmideks on toide ja ülejäänud 8 on nullid. Ühise katoodiga on klemmide asetus vastupidine ehk keskmised on nullid ja ülejäänud toiteklemmid. Meie kasutatud ekraanidel oli ühine toide, kus keskmistele klemmidele tuli ühendada 9 volti. Ülejäänud 8 klemmi saab läbi transistori 0 voldi peale lülitada. Iga lülitus paneb ühe segmendi põlema. Numbri jaoks on 7 segmenti ning üks on komakoha jaoks. Erinevate segmentide kombinatsioonide abil saab kuvada numbreid ja tähti.

Kuna meil kuvatakse ekraanidele 3 numbrit ja üks komakoht, peab kontrolleril olema vähemalt 3×7+1=22  väljundit. Hetkel on neli seadet kontrolleri külge ühendatud ehk on vaja nelja sisendit. Kontrolleriks valiti Arduino Mega, millel on 54 sisendit/väljundit.

Ühendamaks köögiseadmeid kontrolleriga, pidi pikendusjuhtme 3-soonelise kaabli asendama 8-soonelisega. Pesade ühe poole klemmidele (liistule) tuleb 5 volti. Pesade teise liistu saagistin viieks osaks, et saaks iga pesa signaali eraldi kontrollerisisendisse viia. Lisaks ühendasin maanduskontaktid 0 voldile, et saaks seadmete sisselülitamisega valgusdioode põlema panna.

Köögiseadmetest on hetkel kasutusel mikrolaineahi, kohvimasin, mikser ja veekeetja. Kuna pikendusjuhtmel on üks pesa veel kasutamata, saaks ühe seadme veel lisada. Uue seadme jaoks tuleb koodis muudatusi teha ja tema võimsus ära määrata.
Seadmete ohutuks muutmiseks tuli liikuvad osad ja küttekehad ära lühistada ning lisada LED märgutuli, mis imiteeriks seadme töötamist. Lüliti lülitamisega ühendatakse pistiku ühele klemmile tulev 5 volti teisele klemmile, mis läheb tagasi kontrolleri sisendisse. Kontroller liidab sisselülitamisel kogutarbimise summale juurde vastava seadme võimsuse, mis on defineeritud programmikoodis. Samuti lülitatakse LED põlema 5 voldi ja maanduskontaktidel oleva 0 voldi abil. Kontrolleri sisendid peavad olema ühendatud 0 voldile läbi suure takisti, et seadmete välja lülitamisel ei saaks kontroller ekslikuid signaale. Arduinole tuleb toiteks 9 volti, tal endal on 5 voldi väljund, mis läheb pikendusjuhtmesse.

Delfi artikkel muuseumi avamisest!

Ats ja Marek köögimikseri kallal	Marek tarkvara progemas
Arduino LED ekraani taha	Kolme numbriline LED ekraan
Ringiehitatud pistikupesa	Valmis kööginurk foto Martin Dremljuga

Video:

Lõpetuseks kutsuks kõiki TTÜ energeetikanäitust vaatama! Eks seal ole teisigi asju mida vaadata.