.. note::
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.. _4.1.14_py:
4.1.14 Passwortschloss
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Einführung
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In diesem Projekt werden wir ein Tastenfeld und ein LCD verwenden, um ein Kombinationsschloss zu erstellen. Das LCD zeigt eine entsprechende Aufforderung an, auf die Sie Ihr Passwort auf dem Tastenfeld eingeben können. Wenn das Passwort korrekt eingegeben wird, wird „Korrekt“ angezeigt.
Auf Basis dieses Projekts können wir zusätzliche elektronische Komponenten hinzufügen, wie z.B. einen Summer, LED usw., um verschiedene experimentelle Phänomene für die Passworteingabe hinzuzufügen.
Benötigte Komponenten
------------------------------
Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.
.. image:: ../img/list_Password_Lock.png
:align: center
Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Set zu kaufen, hier ist der Link:
.. list-table::
:widths: 20 20 20
:header-rows: 1
* - Name
- ARTIKEL IN DIESEM KIT
- LINK
* - Raphael Kit
- 337
- |link_Raphael_kit|
Sie können sie auch einzeln über die untenstehenden Links kaufen.
.. list-table::
:widths: 30 20
:header-rows: 1
* - KOMPONENTENBESCHREIBUNG
- KAUF-LINK
* - :ref:`cpn_gpio_board`
- |link_gpio_board_buy|
* - :ref:`cpn_breadboard`
- |link_breadboard_buy|
* - :ref:`cpn_wires`
- |link_wires_buy|
* - :ref:`cpn_resistor`
- |link_resistor_buy|
* - :ref:`cpn_i2c_lcd1602`
- |link_i2clcd1602_buy|
* - :ref:`cpn_keypad`
- \-
Schaltplan
------------------
============ ======== ======== ===
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
Experimentelle Verfahren
-------------------------
**Schritt 1:** Schaltung aufbauen.
.. image:: ../img/image262.png
**Schritt 2:** Verzeichnis wechseln.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/raphael-kit/python/
**Schritt 3:** Ausführen.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo python3 4.1.14_PasswordLock.py
Nachdem der Code ausgeführt wurde, wird das Tastenfeld verwendet, um das Passwort 1984 einzugeben. Wenn „KORREKT“ auf dem LCD1602 erscheint, liegt kein Fehler beim Passwort vor; andernfalls wird „FALSCHE TASTE“ angezeigt.
.. note::
* Wenn Sie den Fehler ``FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/dev/i2c-1'`` erhalten, müssen Sie sich auf :ref:`i2c_config` beziehen, um das I2C zu aktivieren.
* Wenn der Fehler ``ModuleNotFoundError: No module named 'smbus2'`` auftritt, führen Sie bitte ``sudo pip3 install smbus2`` aus.
* Wenn der Fehler ``OSError: [Errno 121] Remote I/O error`` auftritt, bedeutet dies, dass das Modul falsch verdrahtet ist oder das Modul defekt ist.
* Wenn der Code und die Verkabelung in Ordnung sind, aber das LCD den Inhalt immer noch nicht anzeigt, können Sie das Potentiometer auf der Rückseite drehen, um den Kontrast zu erhöhen.
**Code**
.. note::
Sie können den untenstehenden Code **Ändern/Zurücksetzen/Kopieren/Ausführen/Stoppen**. Aber zuerst müssen Sie zum Quellcode-Pfad wie ``raphael-kit/python`` gehen. Nachdem Sie den Code geändert haben, können Sie ihn direkt ausführen, um den Effekt zu sehen.
.. raw:: html
.. code-block:: python
#!/usr/bin/env python3
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import LCD1602
##################### HERE IS THE KEYPAD LIBRARY TRANSPLANTED FROM Arduino ############
#class Key:Define some of the properties of Key
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
################ EXAMPLE CODE START HERE ################
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(slave address, background light)
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__': # Program start from here
try:
setup()
loop()
except KeyboardInterrupt: # When 'Ctrl+C' is pressed, the program destroy() will be executed.
destroy()
**Code-Erklärung**
.. 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"]
Hier definieren wir die Länge des Passworts LENS, das Array keys, das die Tasten des Matrix-Keyboards speichert, und das Array password, das das korrekte Passwort speichert.
.. 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)
...
Diese Klasse enthält den Code, der die Werte der gedrückten Tasten liest. Weitere Details finden Sie unter :ref:`2.1.8_py` in diesem Dokument.
.. 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
...
Lesen Sie den Tastenwert und speichern Sie ihn im Testarray testword. Wenn die Anzahl der gespeicherten Tastenwerte mehr als 4 beträgt, wird die Richtigkeit des Passworts automatisch überprüft, und die Überprüfungsergebnisse werden auf der LCD-Schnittstelle angezeigt.
.. code-block:: python
def check():
for i in range(0,LENS):
if(password[i]!=testword[i]):
return 0
return 1
Überprüfen Sie die Richtigkeit des Passworts. Gibt 1 zurück, wenn das Passwort korrekt eingegeben wurde, und 0, wenn nicht.
Phänomen-Bild
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.. image:: ../img/image263.jpeg
:align: center