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3.1.11 Generador de Código Morse

Introducción

En esta lección, crearemos un generador de código Morse. Ingresarás una serie de letras en inglés en el Raspberry Pi y aparecerán en forma de código Morse.

Componentes

_images/3.1.10.png

Diagrama Esquemático

T-Board Name

physical

wiringPi

BCM

GPIO17

Pin 11

0

17

GPIO22

Pin 15

3

22
_images/Schematic_three_one11.png

Procedimientos Experimentales

Paso 1: Construye el circuito. (Presta atención a los polos del zumbador: el marcado con + es el polo positivo y el otro es el negativo.)

Morse_bb

Para Usuarios de Lenguaje C

Paso 2: Abre el archivo de código.

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

Paso 3: Compila el código.

gcc 3.1.11_MorseCodeGenerator.c -lwiringPi

Paso 4: Ejecuta el archivo ejecutable.

sudo ./a.out

Después de ejecutar el programa, escribe una serie de caracteres y el zumbador y el LED enviarán las señales correspondientes en código Morse.

Nota

Si no funciona después de ejecutarlo, o aparece un mensaje de error: "wiringPi.h: No such file or directory», consulta ¿El código en C no funciona?.

Explicación del Código

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"}
};

Esta estructura MORSE es el diccionario del código Morse y contiene los caracteres de la A a la Z, los números del 0 al 9 y los símbolos "?" "/" ":" "," "." ";" "!" "@" .

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;
        }
    }
}

La función lookup() funciona como un «diccionario». Define una clave, busca en la estructura morseDict la palabra que coincide con key y devuelve la información correspondiente —el "code" de esa palabra.

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

Crea una función on() para activar el zumbador y el LED.

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

La función off() apaga el zumbador y el LED.

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

Define una función beep() para hacer que el zumbador y el LED emitan sonidos y parpadeen en un intervalo determinado de dt.

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);
        }
    }
}

La función morsecode() procesa el código Morse de los caracteres ingresados haciendo que el «1» del código emita sonidos o luces prolongados, mientras que el «0» produce sonidos o luces breves; por ejemplo, al ingresar «SOS», se generará una señal con tres segmentos cortos, tres largos y luego tres cortos « · · · - - - · · · «.

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;
}

Antes de codificar, debes unificar las letras en mayúsculas.

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);
    }
}

Cuando ingreses los caracteres relevantes con el teclado, code=strupr(code) convertirá las letras ingresadas a mayúsculas.

Printf() luego imprimirá el texto claro en la pantalla de la computadora, y la función morsecode() hará que el zumbador y el LED emitan el código Morse.

Ten en cuenta que la longitud de los caracteres ingresados no debe exceder el length (se puede modificar).

Para Usuarios de Lenguaje Python

Paso 2: Abre el archivo de código.

cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python

Paso 3: Ejecuta.

sudo python3 3.1.11_MorseCodeGenerator.py

Después de ejecutar el programa, escribe una serie de caracteres y el zumbador y el LED enviarán las señales correspondientes en código Morse.

Código

Nota

Puedes Modificar/Restablecer/Copiar/Ejecutar/Detener el código a continuación. Pero antes, necesitas dirigirte a la ruta del código fuente, como davinci-kit-for-raspberry-pi/python.

import RPi.GPIO as GPIO
import time

BeepPin=22
ALedPin=17

MORSECODE = {
    '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',
    }

def setup():
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    GPIO.setup(BeepPin, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
    GPIO.setup(ALedPin,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)

def on():
    GPIO.output(BeepPin, 1)
    GPIO.output(ALedPin, 1)

def off():
    GPIO.output(BeepPin, 0)
    GPIO.output(ALedPin, 0)

def beep(dt):  # dt es el tiempo de retardo.
    on()
    time.sleep(dt)
    off()
    time.sleep(dt)

def morsecode(code):
    pause = 0.25
    for letter in code:
        for tap in MORSECODE[letter]:
            if tap == '0':
                beep(pause/2)
            if tap == '1':
                beep(pause)
        time.sleep(pause)

def main():
    while True:
        code=input("Please input the messenger:")
        code = code.upper()
        print(code)
        morsecode(code)

def destroy():
    print("")
    GPIO.output(BeepPin, GPIO.LOW)
    GPIO.output(ALedPin, GPIO.LOW)
    GPIO.cleanup()

if __name__ == '__main__':
    setup()
    try:
        main()
    except KeyboardInterrupt:
        destroy()

Explicación del Código

MORSECODE = {
    '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',
}

Esta estructura MORSE es el diccionario del código Morse, que contiene los caracteres de la A a la Z, los números del 0 al 9 y los símbolos "?" "/" ":" "," "." ";" "!" "@".

def on():
    GPIO.output(BeepPin, 1)
    GPIO.output(ALedPin, 1)

La función on() activa el zumbador y el LED.

def off():
    GPIO.output(BeepPin, 0)
    GPIO.output(ALedPin, 0)

La función off() se utiliza para apagar el zumbador y el LED.

def beep(dt):   # dt es el tiempo de retardo.
    on()
    time.sleep(dt)
    off()
    time.sleep(dt)

Define una función beep() para hacer que el zumbador y el LED emitan sonidos y parpadeen en un intervalo determinado de dt.

def morsecode(code):
    pause = 0.25
    for letter in code:
        for tap in MORSECODE[letter]:
            if tap == '0':
                beep(pause/2)
            if tap == '1':
                beep(pause)
        time.sleep(pause)

La función morsecode() procesa el código Morse de los caracteres ingresados haciendo que el «1» del código emita sonidos o luces prolongados, mientras que el «0» produce sonidos o luces breves; por ejemplo, al ingresar «SOS», se generará una señal con tres segmentos cortos, tres largos y luego tres cortos « · · · - - - · · · «.

def main():
    while True:
        code=input("Please input the messenger:")
        code = code.upper()
        print(code)
        morsecode(code)

Cuando ingreses los caracteres relevantes con el teclado, upper() convertirá las letras ingresadas a mayúsculas.

Printf() luego imprimirá el texto claro en la pantalla de la computadora, y la función morsecode() hará que el zumbador y el LED emitan el código Morse.

Imagen del Fenómeno

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