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3.1.11 モールス信号発生器
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前書き
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このレッスンでは、モールス符号ジェネレーターを作成する。
ここでは、Raspberry Piに一連の英語の文字を入力して、モールス符号として表示する。

部品
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.. image:: ../img/3.1.10.png
    :align: center

回路図
-----------------------

============ ======== ======== ===
T-Board Name physical wiringPi BCM
GPIO17       Pin 11   0        17
GPIO22       Pin 15   3        22
============ ======== ======== ===

.. image:: ../img/Schematic_three_one11.png
   :align: center

実験手順
----------------------------

ステップ1： 回路を作る。（ブザーの両極に注意してください：+ラベルが付いている方が正極で、もう一方が負極である。）

.. image:: ../img/image269.png
   :width: 800


ステップ2： コードファイルを開く。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/3.1.11/

ステップ3： コードをコンパイルする。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    gcc 3.1.11_MorseCodeGenerator.c -lwiringPi

ステップ4： EXEファイルを実行する。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo ./a.out

プログラムの実行後、一連の文字を入力すると、ブザーとLEDが対応するモールス信号を送信する。

**コードの説明**

.. code-block:: c

    struct MORSE{
        char word;
        unsigned char *code;
    };

    struct MORSE morseDict[]=
    {
        {'A',"01"}, {'B',"1000"}, {'C',"1010"}, {'D',"100"}, {'E',"0"}, 
        {'F',"0010"}, {'G',"110"}, {'H',"0000"}, {'I',"00"}, {'J',"0111"}, 
        {'K',"101"}, {'L',"0100"}, {'M',"11"}, {'N',"10"}, {'O',"111"}, 
        {'P',"0110"}, {'Q',"1101"}, {'R',"010"}, {'S',"000"}, {'T',"1"},
        {'U',"001"}, {'V',"0001"}, {'W',"011"}, {'X',"1001"}, {'Y',"1011"}, 
        {'Z',"1100"},{'1',"01111"}, {'2',"00111"}, {'3',"00011"}, {'4',"00001"}, 
        {'5',"00000"},{'6',"10000"}, {'7',"11000"}, {'8',"11100"}, {'9',"11110"},
        {'0',"11111"},{'?',"001100"}, {'/',"10010"}, {',',"110011"}, {'.',"010101"},
        {';',"101010"},{'!',"101011"}, {'@',"011010"}, {':',"111000"}
    };

この構造MORSEは、モールス符号のディクショナリで、文字A〜Z、数字0〜9とマークを含む「?」 「/」 「:」 「,」 「.」 「;」 「!」 「@」 .

.. code-block:: c

    char *lookup(char key,struct MORSE *dict,int length)
    {
        for (int i=0;i<length;i++)
        {
            if(dict[i].word==key){
                return dict[i].code;
            }
        }    
    }


関数 ``lookup()`` は、辞書をチェックすることによって機能します。 ``key`` を定義し、
構造 ``morseDict`` の ``key`` と同じ単語を検索し、対応する情報（特定の単語の ``code`` ）を返す。

.. code-block:: c

    void on(){
        digitalWrite(ALedPin,HIGH);
        digitalWrite(BeepPin,HIGH);     
    }

関数 ``on()`` を作成して、ブザーとLEDを起動する

.. code-block:: c

    void off(){
        digitalWrite(ALedPin,LOW);
        digitalWrite(BeepPin,LOW);
    }

関数 ``off()`` はブザーとLEDをオフにする。

.. code-block:: c

    void beep(int dt){
        on();
        delay(dt);
        off();
        delay(dt);
    }

関数 ``beep()`` を定義して、ブザーとLEDが特定の ``dt`` 間隔で音を鳴らして点滅するようにする。

.. code-block:: c

    void morsecode(char *code){
        int pause = 250;
        char *point = NULL;
        int length = sizeof(morseDict)/sizeof(morseDict[0]);
        for (int i=0;i<strlen(code);i++)
        {
            point=lookup(code[i],morseDict,length);
            for (int j=0;j<strlen(point);j++){
                if (point[j]=='0')
                {
                    beep(pause/2);
                }else if(point[j]=='1')
                {
                    beep(pause);
                }
                delay(pause);
            }
        }
    }

関数 ``morsecode()`` はコードの「1」が音または光を放射し続け、「0」が音または光を短時間放射することにより、入力文字のモールス符号を処理するために使用される。たとえば、「SOS」を入力すると、 
3つの短い、3つの長いと3つの短いセグメントを含む信号になる“ • • • - - - • • • ”。

.. code-block:: c

    int toupper(int c)
    {
        if ((c >= 'a') && (c <= 'z'))
            return c + ('A' - 'a');
        return c;
    }
    char *strupr(char *str)
    {
        char *orign=str;
        for (; *str!='\0'; str++)
            *str = toupper(*str);
    return orign;
    }

コーディングする前に、文字を大文字に統一しなければならない。

.. code-block:: c

    void main(){
        setup();
        char *code;
        int length=8;
        code = (char*)malloc(sizeof(char)*length);
        while (1){
            printf("Please input the messenger:");
            delay(100);
            scanf("%s",code);
            code=strupr(code);
            printf("%s\n",code);
            delay(100);
            morsecode(code);
        }
    }

キーボードで関連する文字を入力すると、 ``code = strupr(code)`` は入力文字を大文字に変換する。

``printf()`` はコンピューター画面にクリアテキストをプリントし、 ``morsecod()`` 関数はブザーとLEDからモールス符号を出力させる。

入力文字の長さは、 長さ を超えないことに注意してください（訂正可能）。