.. note::
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.. _4.1.14_py:
4.1.14 Blocco a Combinazione
================================
Introduzione
-----------------
In questo progetto utilizzeremo una tastiera e un LCD per creare un blocco a
combinazione. L'LCD visualizzerà un messaggio corrispondente per l'inserimento
della password tramite la tastiera. Se la password viene inserita correttamente,
verrà visualizzato "Correct".
Su questa base, possiamo aggiungere componenti elettronici aggiuntivi, come buzzer,
LED e altro, per creare diversi fenomeni sperimentali durante l'inserimento della password.
Componenti Necessari
------------------------------
In questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.
.. image:: ../img/list_Password_Lock.png
:align: center
È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:
.. list-table::
:widths: 20 20 20
:header-rows: 1
* - Nome
- ELEMENTI IN QUESTO KIT
- LINK
* - Kit Raphael
- 337
- |link_Raphael_kit|
Puoi anche acquistare i componenti separatamente dai link sottostanti.
.. list-table::
:widths: 30 20
:header-rows: 1
* - INTRODUZIONE AI COMPONENTI
- LINK PER L'ACQUISTO
* - :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`
- \-
Schema 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
Procedure Sperimentali
-------------------------
**Passo 1:** Costruisci il circuito.
.. image:: ../img/image262.png
**Passo 2:** Cambia directory.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/raphael-kit/python/
**Passo 3:** Esegui.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo python3 4.1.14_PasswordLock.py
Dopo che il codice viene eseguito, la tastiera viene utilizzata per inserire la password: 1984. Se appare “CORRECT” su LCD1602, la password è corretta; altrimenti, apparirà “WRONG KEY”.
.. note::
* Se ottieni l'errore ``FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/dev/i2c-1'``, devi fare riferimento a :ref:`i2c_config` per abilitare l'I2C.
* Se ottieni l'errore ``ModuleNotFoundError: No module named 'smbus2'``, esegui ``sudo pip3 install smbus2``.
* Se compare l'errore ``OSError: [Errno 121] Remote I/O error``, significa che il modulo è collegato male o è guasto.
* Se il codice e il cablaggio sono corretti, ma l'LCD non mostra ancora contenuti, puoi regolare il potenziometro sul retro per aumentare il contrasto.
**Codice**
.. note::
Puoi **Modificare/Reimpostare/Copiare/Eseguire/Interrompere** il codice qui sotto. Ma prima devi andare al percorso del codice sorgente come ``raphael-kit/python``. Dopo aver modificato il codice, puoi eseguirlo direttamente per vedere l'effetto.
.. raw:: html
.. code-block:: python
#!/usr/bin/env python3
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import LCD1602
##################### QUI È LA LIBRERIA KEYPAD TRASPORTATA DA Arduino ############
#class Key:Definisci alcune delle proprietà del 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
################ IL CODICE ESEMPIO INIZIA QUI ################
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__': # Il programma inizia qui
try:
setup()
loop()
except KeyboardInterrupt: # Quando viene premuto 'Ctrl+C', il programma destroy() verrà eseguito.
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 contiene
i tasti della tastiera a matrice, e l'array password che memorizza 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 è il codice che legge i valori dei tasti premuti. Per ulteriori dettagli, fai riferimento a :ref:`2.1.8_py` di questo documento.
.. 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 testword. Se il numero di
valori di tasti memorizzati è maggiore di 4, la correttezza della password viene
automaticamente verificata e i risultati della verifica vengono visualizzati
ull'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.
Foto del Fenomeno
--------------------------
.. image:: ../img/image263.jpeg
:align: center