.. note::
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.. _py_pi5_keypad:
2.1.5 キーパッド
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はじめに
------------
キーパッドはボタンの長方形の配列です。このプロジェクトでは、
キーパッドを文字の入力に使用します。
必要なコンポーネント
------------------------------
このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。
.. image:: ../python_pi5/img/2.1.5_keypad_list.png
.. raw:: html
回路図
-----------------
.. image:: ../python_pi5/img/2.1.5_keypad_chematic_1.png
.. image:: ../python_pi5/img/2.1.5_keypad_chematic_2.png
実験手順
-----------------------
**ステップ 1:** 回路を組み立てます。
.. image:: ../python_pi5/img/2.1.5_keypad_circuit.png
**ステップ 2:** コードファイルを開きます。
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python-pi5
**ステップ 3:** 実行します。
.. raw:: html
.. code-block::
sudo python3 2.1.5_Keypad.py
コードを実行すると、キーパッドのボタンの押下値（ボタンの値）が画面に表示されます。
.. warning::
エラー メッセージ ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address`` が表示された場合は、 :ref:`faq_soc` を参照してください。
**コード**
.. note::
以下のコードを **変更/リセット/コピー/実行/停止** することができます。ただし、その前に ``davinci-kit-for-raspberry-pi/python-pi5`` のソースコードパスに移動する必要があります。コードを変更した後、効果を確認するために直接実行できます。
.. raw:: html
.. code-block:: python
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import DigitalOutputDevice, Button
from time import sleep
class Keypad:
def __init__(self, rows_pins, cols_pins, keys):
"""
指定された行と列のピン、およびキーパッドのレイアウトでキーパッドを初期化します。
:param rows_pins: 行のGPIOピンのリスト。
:param cols_pins: 列のGPIOピンのリスト。
:param keys: キーパッドのレイアウトのキーリスト。
"""
# 行のピンをDigitalOutputDeviceとして初期化
self.rows = [DigitalOutputDevice(pin) for pin in rows_pins]
# 列のピンをButtonとして初期化
self.cols = [Button(pin, pull_up=False) for pin in cols_pins]
self.keys = keys # キーパッドのレイアウトを設定
def read(self):
"""
キーパッドで現在押されているキーを読み取ります。
:return: 押されたキーのリスト。
"""
pressed_keys = []
# 押されたキーを識別するために各行と列をスキャン
for i, row in enumerate(self.rows):
row.on() # 現在の行を有効にする
for j, col in enumerate(self.cols):
if col.is_pressed: # 列のボタンが押されているか確認
# 行と列に基づいてキーのインデックスを計算
index = i * len(self.cols) + j
pressed_keys.append(self.keys[index])
row.off() # 現在の行を無効にする
return pressed_keys
try:
# 行、列、およびキーパッドのレイアウトを設定
rows_pins = [18, 23, 24, 25]
cols_pins = [10, 22, 27, 17]
keys = ["1", "2", "3", "A",
"4", "5", "6", "B",
"7", "8", "9", "C",
"*", "0", "#", "D"]
# Keypadクラスのインスタンスを作成
keypad = Keypad(rows_pins, cols_pins, keys)
last_key_pressed = []
# キーパッドを連続的に読み取り、新たに押されたキーを表示
while True:
pressed_keys = keypad.read()
if pressed_keys and pressed_keys != last_key_pressed:
print(pressed_keys) # 押されたキーのリストを表示
last_key_pressed = pressed_keys
sleep(0.1) # CPU負荷を軽減するための短い遅延
except KeyboardInterrupt:
# キーボード割り込み（Ctrl+Cなど）を処理してスクリプトを正常に終了
pass
**コードの説明**
1. ``gpiozero`` ライブラリから ``DigitalOutputDevice`` および ``Button`` クラス、遅延のための ``sleep`` 関数をインポートします。
.. code-block:: python
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import DigitalOutputDevice, Button
from time import sleep
2. ``Keypad`` クラスを定義します。 ``__init__`` メソッドは、指定された行と列のピンとキーパッドのキーレイアウトでキーパッドを初期化します。 ``read`` メソッドはキーパッドをスキャンし、押されたキーのリストを返します。
.. code-block:: python
class Keypad:
def __init__(self, rows_pins, cols_pins, keys):
"""
指定された行と列のピン、およびキーパッドのレイアウトでキーパッドを初期化します。
:param rows_pins: 行のGPIOピンのリスト。
:param cols_pins: 列のGPIOピンのリスト。
:param keys: キーパッドのレイアウトのキーリスト。
"""
# 行のピンをDigitalOutputDeviceとして初期化
self.rows = [DigitalOutputDevice(pin) for pin in rows_pins]
# 列のピンをButtonとして初期化
self.cols = [Button(pin, pull_up=False) for pin in cols_pins]
self.keys = keys # キーパッドのレイアウトを設定
def read(self):
"""
キーパッドで現在押されているキーを読み取ります。
:return: 押されたキーのリスト。
"""
pressed_keys = []
# 押されたキーを識別するために各行と列をスキャン
for i, row in enumerate(self.rows):
row.on() # 現在の行を有効にする
for j, col in enumerate(self.cols):
if col.is_pressed: # 列のボタンが押されているか確認
# 行と列に基づいてキーのインデックスを計算
index = i * len(self.cols) + j
pressed_keys.append(self.keys[index])
row.off() # 現在の行を無効にする
return pressed_keys
3. GPIOピンの行と列を設定し、キーパッドのレイアウトを定義します。
.. code-block:: python
try:
# 行、列、およびキーパッドのレイアウトを設定
rows_pins = [18, 23, 24, 25]
cols_pins = [10, 22, 27, 17]
keys = ["1", "2", "3", "A",
"4", "5", "6", "B",
"7", "8", "9", "C",
"*", "0", "#", "D"]
4. 指定された設定で ``Keypad`` クラスのインスタンスを作成します。
.. code-block:: python
try:
...
# Keypadクラスのインスタンスを作成
keypad = Keypad(rows_pins, cols_pins, keys)
last_key_pressed = []
5. キーパッドを連続的に読み取り、キーの状態に変更があればそれを表示し、CPU負荷を軽減するために短い遅延を導入します。キーボード割り込み（Ctrl+Cなど）が発生した場合、スクリプトをきれいに終了するために処理します。
.. code-block:: python
try:
...
# キーパッドを連続的に読み取り、新たに押されたキーを表示
while True:
pressed_keys = keypad.read()
if pressed_keys and pressed_keys != last_key_pressed:
print(pressed_keys) # 押されたキーのリストを表示
last_key_pressed = pressed_keys
sleep(0.1) # CPU負荷を軽減するための短い遅延
except KeyboardInterrupt:
# キーボード割り込み（Ctrl+Cなど）を処理してスクリプトを正常に終了
pass