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3.1.9 Serrure à code

Introduction

Dans ce projet, nous utiliserons un clavier numérique et un écran LCD pour créer une serrure à combinaison. Le LCD affichera une invite vous demandant de saisir votre mot de passe sur le clavier. Si le mot de passe est correctement saisi, « Correct » sera affiché.

Sur la base de ce projet, nous pouvons ajouter des composants électroniques supplémentaires, tels qu’un buzzer, une LED, etc., pour varier les expérimentations autour de la saisie du mot de passe.

Composants

Schéma de câblage

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

Procédures expérimentales

Étape 1 : Montez le circuit.

Pour les utilisateurs du langage C

Étape 2 : Changez de répertoire.

cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/3.1.9/

Étape 3 : Compilez le code.

gcc 3.1.9_PasswordLock.cpp -lwiringPi

Étape 4 : Exécutez le programme.

sudo ./a.out

Lorsque le code s’exécute, le clavier est utilisé pour entrer le mot de passe. Si « CORRECT » apparaît sur le LCD1602, le mot de passe est juste ; sinon, « WRONG KEY » s’affichera.

Note

Si cela ne fonctionne pas après l’exécution ou si un message d’erreur apparaît : "wiringPi.h: Aucun fichier ou dossier de ce type », veuillez vous référer à C code is not working?.

Explication du code

#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'};

Ici, nous définissons la longueur du mot de passe avec LENS, la matrice de valeurs de touches du clavier avec KEYS, et le tableau qui stocke le mot de passe correct.

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);

Il s’agit de la déclaration des sous-fonctions pour la gestion du clavier matriciel. Voir 2.1.5 Keypad de ce document pour plus de détails.

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[]);

Il s’agit de la déclaration des sous-fonctions pour le code du LCD1602. Voir 1.1.7 I2C LCD1602 de ce document pour plus de détails.

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");
                        }
                ...

Lit la valeur de la touche et la stocke dans le tableau testword. Si le nombre de valeurs stockées dépasse 4, la validité du mot de passe est automatiquement vérifiée et les résultats de la vérification s’affichent sur l’écran LCD.

int check(){
    for(int i=0;i<LENS;i++){
        if(password[i]!=testword[i])
        {return 0;}
    }
    return 1;
}

Vérifie la validité du mot de passe. Retourne 1 si le mot de passe est correct, sinon retourne 0.

Pour les utilisateurs de Python

Étape 2 : Changez de répertoire.

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

Étape 3 : Exécutez.

sudo python3 3.1.9_PasswordLock.py

Lorsque le code s’exécute, utilisez le clavier pour entrer le mot de passe : 1984. Si « CORRECT » apparaît sur le LCD1602, le mot de passe est correct ; sinon, « WRONG KEY » sera affiché.

Code

Note

Vous pouvez Modifier/Réinitialiser/Copier/Exécuter/Arrêter le code ci-dessous. Mais avant cela, assurez-vous d’être dans le chemin du code source comme davinci-kit-for-raspberry-pi/python.

import RPi.GPIO as GPIO
import time
import LCD1602

##################### VOICI LA BIBLIOTHÈQUE KEYPAD TRANSFÉRÉE DE Arduino ############
#classe Key: Définir certaines des propriétés 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

################ EXEMPLE DE CODE DÉMARRE ICI ################
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(adresse esclave, rétroéclairage)
    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__':     # Le programme démarre ici
    try:
        setup()
        loop()
    except KeyboardInterrupt:  # Lorsque 'Ctrl+C' est pressé, la fonction destroy() sera exécutée.
        destroy()

Explication du code

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"]

Ici, nous définissons la longueur du mot de passe LENS, le tableau keys qui stocke les touches du clavier matriciel, ainsi que le tableau password qui contient le mot de passe correct.

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)
...

Cette classe contient le code permettant de lire les valeurs des touches pressées. Pour plus de détails, référez-vous à 2.1.5 Keypad de ce document.

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
...

Lisez la valeur de la touche et stockez-la dans le tableau testword. Si le nombre de valeurs stockées dépasse 4, la validité du mot de passe est automatiquement vérifiée et les résultats de la vérification sont affichés sur l’écran LCD.

def check():
    for i in range(0,LENS):
        if(password[i]!=testword[i]):
            return 0
    return 1

Vérifie la validité du mot de passe. Retourne 1 si le mot de passe est correct, et 0 sinon.

3.1.9 Serrure à code

Introduction

Composants

Schéma de câblage

Procédures expérimentales

Pour les utilisateurs du langage C

Pour les utilisateurs de Python

Illustration du phénomène