.. note::
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.. _4.1.14_py:
4.1.14 Cerradura de Contraseña
===================================
Introducción
-----------------
En este proyecto, utilizaremos un teclado y una pantalla LCD para
crear una cerradura de combinación. La pantalla LCD mostrará un mensaje
correspondiente para que ingreses tu contraseña en el teclado. Si la
contraseña es correcta, se mostrará “Correcto”.
Basándonos en este proyecto, podemos agregar componentes electrónicos
adicionales, como un buzzer, un LED, etc., para añadir diferentes fenómenos
experimentales para la entrada de la contraseña.
Componentes Requeridos
------------------------------
En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.
.. image:: ../img/list_Password_Lock.png
:align: center
Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí está el enlace:
.. list-table::
:widths: 20 20 20
:header-rows: 1
* - Nombre
- ELEMENTOS EN ESTE KIT
- ENLACE
* - Kit Raphael
- 337
- |link_Raphael_kit|
También puedes comprarlos por separado en los siguientes enlaces.
.. list-table::
:widths: 30 20
:header-rows: 1
* - INTRODUCCIÓN DE COMPONENTES
- ENLACE DE COMPRA
* - :ref:`cpn_gpio_extension_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_lcd`
- |link_i2clcd1602_buy|
* - :ref:`cpn_keypad`
- \-
Diagrama Esquemático
------------------------
================= =============== ======== ===
Nombre de T-Board Conexión física 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
Procedimientos Experimentales
-----------------------------------
**Paso 1:** Construir el circuito.
.. image:: ../img/image262.png
**Paso 2:** Cambiar directorio.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/raphael-kit/python/
**Paso 3:** Ejecutar.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo python3 4.1.14_PasswordLock.py
Después de ejecutar el código, se utiliza el teclado para ingresar la
contraseña: 1984. Si aparece "CORRECT" en el LCD1602, la contraseña es
correcta; de lo contrario, aparecerá "WRONG KEY".
.. note::
* Si aparece el error ``FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/dev/i2c-1'``, necesitas consultar :ref:`i2c_config` para habilitar el I2C.
* Si aparece el error ``ModuleNotFoundError: No module named 'smbus2'``, por favor ejecuta ``sudo pip3 install smbus2``.
* Si aparece el error ``OSError: [Errno 121] Remote I/O error``, significa que el módulo está mal cableado o está roto.
* Si el código y el cableado están bien, pero el LCD aún no muestra contenido, puedes girar el potenciómetro en la parte posterior para aumentar el contraste.
**Código**
.. note::
Puedes **Modificar/Restablecer/Copiar/Ejecutar/Detener** el código a continuación. Pero antes de eso, necesitas ir a la ruta del código fuente como ``raphael-kit/python``. Después de modificar el código, puedes ejecutarlo directamente para ver el efecto.
.. 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()
**Explicación del Código**
.. 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"]
Aquí, definimos la longitud de la contraseña con LENS, el array keys
que almacena las teclas del teclado matricial y el array password que
almacena la contraseña correcta.
.. 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)
...
Esta clase contiene el código que lee los valores de las teclas presionadas.
Consulta :ref:`2.1.8_py` de este documento para más detalles.
.. 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
...
Lee el valor de la tecla y lo almacena en el array de prueba testword.
Si el número de valores de tecla almacenados es mayor que 4, se verifica
automáticamente la corrección de la contraseña y los resultados de la verificación
se muestran en la interfaz del LCD.
.. code-block:: python
def check():
for i in range(0,LENS):
if(password[i]!=testword[i]):
return 0
return 1
Verifica la corrección de la contraseña. Devuelve 1 si la contraseña es correcta y 0 si no lo es.
Imagen del Fenómeno
---------------------------
.. image:: ../img/image263.jpeg
:align: center