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3.1.9 Bloqueo por Contraseña
Introducción
En este proyecto, utilizaremos un teclado y una pantalla LCD para crear un bloqueo con combinación. La LCD mostrará un mensaje para que ingreses tu contraseña en el teclado. Si la contraseña es correcta, se mostrará «Correcto».
En base a este proyecto, podemos añadir componentes electrónicos adicionales, como un zumbador, LED, etc., para implementar diferentes fenómenos experimentales relacionados con la entrada de la contraseña.
Componentes
Diagrama Esquemático
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 |
Procedimientos Experimentales
Paso 1: Construye el circuito.
Para Usuarios de Lenguaje C
Paso 2: Cambia de directorio.
cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/3.1.9/
Paso 3: Compila.
gcc 3.1.9_PasswordLock.cpp -lwiringPi
Paso 4: Ejecuta.
sudo ./a.out
Después de ejecutar el código, utiliza el teclado para ingresar la contraseña. Si aparece «CORRECTO» en el LCD1602, la contraseña es correcta; de lo contrario, aparecerá «CLAVE INCORRECTA».
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
#define ROWS 4
#define COLS 4
#define BUTTON_NUM (ROWS * COLS)
#define LENS 4
unsigned char KEYS[BUTTON_NUM] {
'1','2','3','A',
'4','5','6','B',
'7','8','9','C',
'*','0','#','D'};
char password[LENS]={'1','9','8','4'};
Aquí, definimos la longitud de la contraseña LENS, una matriz de valores de teclas KEYS y el array que almacena la contraseña correcta.
void keyRead(unsigned char* result);
bool keyCompare(unsigned char* a, unsigned char* b);
void keyCopy(unsigned char* a, unsigned char* b);
void keyPrint(unsigned char* a);
void keyClear(unsigned char* a);
int keyIndexOf(const char value);
Declaración de las subfunciones para el código de teclado matricial. Consulta 2.1.5 Keypad de este documento para más detalles.
void write_word(int data);
void send_command(int comm);
void send_data(int data);
void lcdInit();
void clear();
void write(int x, int y, char const data[]);
Declaración de las subfunciones para el código LCD1062. Consulta 1.1.7 I2C LCD1602 de este documento para más detalles.
while(1){
keyRead(pressed_keys);
bool comp = keyCompare(pressed_keys, last_key_pressed);
...
testword[keyIndex]=pressed_keys[0];
keyIndex++;
if(keyIndex==LENS){
if(check()==0){
clear();
write(3, 0, "WRONG KEY!");
write(0, 1, "please try again");
}
...
Lee el valor de la tecla y lo almacena en el array de prueba testword. Si el número de valores almacenados supera los 4, se verifica automáticamente la corrección de la contraseña, y el resultado se muestra en la pantalla LCD.
int check(){
for(int i=0;i<LENS;i++){
if(password[i]!=testword[i])
{return 0;}
}
return 1;
}
Verifica la corrección de la contraseña. Devuelve 1 si la contraseña es correcta y 0 en caso contrario.
Para Usuarios de Lenguaje Python
Paso 2: Cambia de directorio.
cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python/
Paso 3: Ejecuta.
sudo python3 3.1.9_PasswordLock.py
Después de ejecutar el código, utiliza el teclado para ingresar la contraseña:1984. Si aparece «CORRECTO» en el LCD1602, la contraseña es correcta; de lo contrario, aparecerá «CLAVE INCORRECTA».
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
import LCD1602
##################### AQUÍ ESTÁ LA LIBRERÍA DEL TECLADO TRANSFERIDA DESDE Arduino ############
#class Key:Define algunas de las propiedades de 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
################ CÓDIGO DE EJEMPLO INICIA AQUÍ ################
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(dirección esclava, luz de fondo)
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__': # El programa comienza desde aquí
try:
setup()
loop()
except KeyboardInterrupt: # Cuando se presiona 'Ctrl+C', se ejecuta destroy().
destroy()
Explicación del Código
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 LENS, el array keys que almacena las teclas del teclado matricial y el array password que guarda la contraseña correcta.
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 2.1.5 Keypad de este documento para más detalles.
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 teclas almacenados supera los 4, se verifica automáticamente la corrección de la contraseña, y los resultados de la verificación se muestran en la interfaz LCD.
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
