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3.1.9 Serratura con Password
==================================

Introduzione
-------------

In questo progetto, utilizzeremo un tastierino numerico e un LCD per 
creare una serratura a combinazione. L’LCD visualizzerà un messaggio 
per guidarti nell’inserimento della password tramite il tastierino. 
Se la password è corretta, verrà visualizzato "Correct".

Basandoci su questo progetto, possiamo aggiungere ulteriori componenti 
elettronici, come un buzzer o un LED, per creare effetti diversi a seconda 
dell’inserimento della password.

Componenti
--------------

.. image:: img/list_Password_Lock.png
    :align: center

Diagramma Elettrico
----------------------

============ ======== ======== ===
T-Board Name physical wiringPi BCM
GPIO18       Pin 12   1        18
GPIO23       Pin 16   4        23
GPIO24       Pin 18   5        24
GPIO25       Pin 22   6        25
GPIO17       Pin 11   0        17
GPIO27       Pin 13   2        27
GPIO22       Pin 15   3        22
SPIMOSI      Pin 19   12       10
SDA1         Pin 3             
SCL1         Pin 5             
============ ======== ======== ===

.. image:: img/Schematic_three_one9.png
   :align: center

Procedura Sperimentale
-------------------------

**Passo 1:** Costruisci il circuito.

.. image:: img/image262.png
   :width: 800

**Per Utenti Linguaggio C**
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

**Passo 2**: Cambia la directory.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/3.1.9/

**Passo 3**: Compila.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    gcc 3.1.9_PasswordLock.cpp -lwiringPi

**Passo 4:** Esegui.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo ./a.out

Dopo l'esecuzione del codice, usa il tastierino per inserire la password. 
Se appare \"CORRECT\" su LCD1602, la password è corretta; altrimenti, 
vedrai \"WRONG KEY\".

.. note::

    Se il programma non funziona o ricevi il messaggio di errore: \"wiringPi.h: No such file or directory\", consulta la sezione :ref:`Il codice C non funziona?`.

**Spiegazione del Codice**

.. code-block:: c

    #define ROWS  4 
    #define COLS  4
    #define BUTTON_NUM (ROWS * COLS)
    #define LENS  4

    unsigned char KEYS[BUTTON_NUM] {  
    '1','2','3','A',
    '4','5','6','B',
    '7','8','9','C',
    '*','0','#','D'};

    char password[LENS]={'1','9','8','4'};

Qui definiamo la lunghezza della password LENS, la matrice KEYS con i valori 
dei tasti del tastierino e l'array che contiene la password corretta.

.. code-block:: c

    void keyRead(unsigned char* result);
    bool keyCompare(unsigned char* a, unsigned char* b);
    void keyCopy(unsigned char* a, unsigned char* b);
    void keyPrint(unsigned char* a);
    void keyClear(unsigned char* a);
    int keyIndexOf(const char value);

Queste sono le dichiarazioni delle funzioni ausiliarie per la gestione del 
tastierino; consulta :ref:`2.1.5 Tastierino` di questo documento per ulteriori 
dettagli.

.. code-block:: c

    void write_word(int data);
    void send_command(int comm);
    void send_data(int data);
    void lcdInit();
    void clear();
    void write(int x, int y, char const data[]);

Queste sono le dichiarazioni delle funzioni ausiliarie per il codice 
LCD1602; consulta :ref:`1.1.7 LCD1602 I2C` per maggiori dettagli.

.. code-block:: c

    while(1){
            keyRead(pressed_keys);
            bool comp = keyCompare(pressed_keys, last_key_pressed);
            ...
                    testword[keyIndex]=pressed_keys[0];
                    keyIndex++;
                    if(keyIndex==LENS){
                        if(check()==0){
                            clear();
                            write(3, 0, "WRONG KEY!");
                            write(0, 1, "please try again");
                            }
                    ...

Legge il valore del tasto e lo memorizza nell'array testword. Se il numero 
di valori memorizzati supera i 4, la correttezza della password viene 
verificata automaticamente e il risultato viene mostrato sull'LCD.

.. code-block:: c

    int check(){
        for(int i=0;i<LENS;i++){
            if(password[i]!=testword[i])
            {return 0;}
        }
        return 1;
    }

Verifica la correttezza della password. Restituisce 1 se la password è 
corretta e 0 in caso contrario.
**Per Utenti Python** 
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

**Passo 2:** Cambia directory.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python/

**Passo 3:** Esegui.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo python3 3.1.9_PasswordLock.py

Dopo l’esecuzione del codice, usa il tastierino per inserire la password: 
1984. Se sul display LCD1602 appare \"CORRECT\", la password è giusta; 
altrimenti, verrà visualizzato \"WRONG KEY\".

**Codice**

.. note::

    Puoi **Modificare/Reimpostare/Copiare/Eseguire/Arrestare** il codice qui sotto. Prima di ciò, però, devi accedere al percorso del codice sorgente come ``davinci-kit-for-raspberry-pi/python``. 
    
.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

    import RPi.GPIO as GPIO 
    import time
    import LCD1602

    ##################### LIBRERIA DEL TASTIERINO ADATTATA DA Arduino ############
    #class Key:Definisce alcune proprietà del tastierino
    class Keypad():

        def __init__(self, rowsPins, colsPins, keys):
            self.rowsPins = rowsPins
            self.colsPins = colsPins
            self.keys = keys
            GPIO.setwarnings(False)
            GPIO.setmode(GPIO.BCM)
            GPIO.setup(self.rowsPins, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
            GPIO.setup(self.colsPins, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)

        def read(self):
            pressed_keys = []
            for i, row in enumerate(self.rowsPins):
                GPIO.output(row, GPIO.HIGH)
                for j, col in enumerate(self.colsPins):
                    index = i * len(self.colsPins) + j
                    if (GPIO.input(col) == 1):
                        pressed_keys.append(self.keys[index])
                GPIO.output(row, GPIO.LOW)
            return pressed_keys

    ################ ESEMPIO DI CODICE ################        
    LENS = 4
    password=['1','9','8','4']
    testword=['0','0','0','0']
    keyIndex=0
    
    def check():
        for i in range(0,LENS):
            if(password[i]!=testword[i]):
                return 0
        return 1

    def setup():
        global keypad, last_key_pressed
        rowsPins = [18,23,24,25]
        colsPins = [10,22,27,17]
        keys = ["1","2","3","A",
                "4","5","6","B",
                "7","8","9","C",
                "*","0","#","D"]
        keypad = Keypad(rowsPins, colsPins, keys)
        last_key_pressed = []
        LCD1602.init(0x27, 1)    # init(indirizzo slave, retroilluminazione)
        LCD1602.clear()
        LCD1602.write(0, 0, 'WELCOME!')
        LCD1602.write(2, 1, 'Enter password')
        time.sleep(2)

    def destroy():
        LCD1602.clear()
        GPIO.cleanup()

    def loop():
        global keyIndex
        global LENS
        global keypad, last_key_pressed
        while(True):
            pressed_keys = keypad.read()
            if len(pressed_keys) != 0 and last_key_pressed != pressed_keys:
                LCD1602.clear()
                LCD1602.write(0, 0, "Enter password:")
                LCD1602.write(15-keyIndex,1, pressed_keys)
                testword[keyIndex]=pressed_keys
                keyIndex+=1
                if (keyIndex is LENS):
                    if (check() is 0):
                        LCD1602.clear()
                        LCD1602.write(3, 0, "WRONG KEY!")
                        LCD1602.write(0, 1, "please try again")
                    else:
                        LCD1602.clear()
                        LCD1602.write(4, 0, "CORRECT!")
                        LCD1602.write(2, 1, "welcome back")
                keyIndex=keyIndex%LENS

            last_key_pressed = pressed_keys
            time.sleep(0.1)
            
    if __name__ == '__main__':     # Programma inizia da qui
        try:
            setup()
            loop()
        except KeyboardInterrupt:  # Quando viene premuto 'Ctrl+C', il programma eseguirà destroy().
            destroy()


**Spiegazione del Codice** 

.. code-block:: python

    LENS = 4
    password=['1','9','8','4']
    ...
    rowsPins = [18,23,24,25]
    colsPins = [10,22,27,17]
    keys = ["1","2","3","A",
            "4","5","6","B",
            "7","8","9","C",
            "*","0","#","D"]

Qui definiamo la lunghezza della password LENS, l'array keys che memorizza 
i tasti della tastiera matriciale, e l'array password che contiene la password 
corretta.

.. code-block:: python

    class Keypad():
        def __init__(self, rowsPins, colsPins, keys):
            self.rowsPins = rowsPins
            self.colsPins = colsPins
            self.keys = keys
            GPIO.setwarnings(False)
            GPIO.setmode(GPIO.BCM)
            GPIO.setup(self.rowsPins, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
            GPIO.setup(self.colsPins, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)
    ...

Questa classe contiene il codice che legge i valori dei tasti premuti. 
Consulta :ref:`2.1.5 Tastierino` di questo documento per maggiori dettagli.

.. code-block:: python

    while(True):
            pressed_keys = keypad.read()
            if len(pressed_keys) != 0 and last_key_pressed != pressed_keys:
                LCD1602.clear()
                LCD1602.write(0, 0, "Enter password:")
                LCD1602.write(15-keyIndex,1, pressed_keys)
                testword[keyIndex]=pressed_keys
                keyIndex+=1
    ...

Leggi il valore del tasto e memorizzalo nell'array di test testword. 
Se il numero di valori memorizzati supera 4, la correttezza della 
password viene verificata automaticamente, e i risultati della verifica 
vengono mostrati sull'interfaccia LCD.

.. code-block:: python

    def check():
        for i in range(0,LENS):
            if(password[i]!=testword[i]):
                return 0
        return 1

Verifica la correttezza della password. Restituisce 1 se la password è corretta, 
e 0 se non lo è.

Immagine del Fenomeno
-------------------------

.. image:: img/image263.jpeg
   :align: center