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.. _py_pi5_password_lock:

3.1.9 Serrure à Code
================================

Introduction
----------------

Dans ce projet, nous utiliserons un clavier matriciel et un écran LCD pour créer 
une serrure à combinaison. Le LCD affichera une invite correspondante pour saisir 
le mot de passe sur le clavier. Si le mot de passe est correct, "Correct" sera affiché.

Sur la base de ce projet, nous pouvons ajouter des composants électroniques 
supplémentaires, tels qu'un buzzer, une LED, etc., pour créer divers effets lors de 
la saisie du mot de passe.


Composants nécessaires
------------------------------

Dans ce projet, nous aurons besoin des composants suivants.

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.14_password_lock_list.png
    :width: 800
    :align: center

.. Il est plus pratique d'acheter un kit complet, voici le lien :

.. .. list-table::
..     :widths: 20 20 20
..     :header-rows: 1

..     *   - Nom
..         - ÉLÉMENTS DANS CE KIT
..         - LIEN
..     *   - Kit Raphael
..         - 337
..         - |link_Raphael_kit|

.. Vous pouvez également les acheter séparément avec les liens ci-dessous.

.. .. list-table::
..     :widths: 30 20
..     :header-rows: 1

..     *   - INTRODUCTION DES COMPOSANTS
..         - LIEN D'ACHAT

..     *   - :ref:`gpio_extension_board`
..         - |link_gpio_board_buy|
..     *   - :ref:`breadboard`
..         - |link_breadboard_buy|
..     *   - :ref:`wires`
..         - |link_wires_buy|
..     *   - :ref:`resistor`
..         - |link_resistor_buy|
..     *   - :ref:`i2c_lcd1602`
..         - |link_i2clcd1602_buy|
..     *   - :ref:`keypad`
..         - \-

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             
============ ======== ======== ===

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.14_password_lock_schematic.png
   :align: center

Procédure expérimentale
----------------------------

**Étape 1 :** Construire le circuit.

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.14_password_lock_circuit.png

**Étape 2 :** Accéder au dossier du code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python-pi5

**Étape 3 :** Exécuter le programme.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo python3 3.1.9_PasswordLock.py

Une fois le code lancé, utilisez le clavier pour saisir le mot de passe : 1984. 
Si "CORRECT" s'affiche sur l'écran LCD1602, cela signifie que le mot de passe est 
correct ; sinon, "WRONG KEY" apparaîtra.

.. note::

    * Si vous rencontrez l'erreur ``FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/dev/i2c-1'``, vous devez consulter :ref:`i2c_config` pour activer le I2C.
    * Si vous obtenez l'erreur ``ModuleNotFoundError: No module named 'smbus2'``, exécutez la commande ``sudo apt install python3-smbus2``.
    * Si l'erreur ``OSError: [Errno 121] Remote I/O error`` apparaît, cela signifie que le module est mal câblé ou que le module est endommagé.
    * Si le code et le câblage sont corrects, mais que l'écran LCD ne s'affiche toujours pas, essayez d'ajuster le potentiomètre à l'arrière pour augmenter le contraste.

.. warning::

    Si une erreur indiquant ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address`` apparaît, consultez :ref:`faq_soc`.

**Code**

.. note::

    Vous pouvez **Modifier/Réinitialiser/Copier/Exécuter/Arrêter** le code ci-dessous. Mais avant cela, vous devez accéder au chemin du code source tel que ``davinci-kit-for-raspberry-pi/python-pi5``. Après avoir modifié le code, vous pouvez l'exécuter directement pour voir l'effet.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

   #!/usr/bin/env python3

   from gpiozero import DigitalOutputDevice, Button
   from time import sleep
   import LCD1602

   class Clavier:
       def __init__(self, broches_lignes, broches_colonnes, touches):
           """
           Initialize the Keypad with specified row and column pins and keys.
           :param rows_pins: List of GPIO pins for the rows.
           :param cols_pins: List of GPIO pins for the columns.
           :param keys: List of keys in the keypad layout.
           """
           self.lignes = [DigitalOutputDevice(pin) for pin in broches_lignes]  # Configuration des broches de lignes
           self.colonnes = [Button(pin, pull_up=False) for pin in broches_colonnes]  # Configuration des broches de colonnes
           self.touches = touches  # Disposition des touches du clavier

       def lire(self):
           """
           Read and return a list of keys that are currently pressed.
           :return: List of pressed keys.
           """
           pressed_keys = []
           for i, row in enumerate(self.rows):
               row.on()  # Activate current row
               for j, col in enumerate(self.cols):
                   if col.is_pressed:
                       index = i * len(self.cols) + j
                       pressed_keys.append(self.keys[index])
               row.off()  # Deactivate row after checking
           return pressed_keys

   # Configuration pour la vérification du mot de passe
   LONGUEUR = 4
   mot_de_passe = ['1', '9', '8', '4']  # Mot de passe prédéfini
   essai = ['0', '0', '0', '0']  # Stockage de la saisie utilisateur
   index_touche = 0  # Index pour les touches saisies

   def check():
       """
       Check if the entered password matches the preset password.
       :return: 1 if match, 0 otherwise.
       """
       for i in range(LENS):
           if password[i] != testword[i]:
               return 0
       return 1

   def setup():
       """
       Setup the keypad and LCD display.
       """
       global keypad, last_key_pressed
       # Pin configuration for keypad
       rows_pins = [18, 23, 24, 25]
       cols_pins = [10, 22, 27, 17]
       keys = ["1", "2", "3", "A",
                  "4", "5", "6", "B",
                  "7", "8", "9", "C",
                  "*", "0", "#", "D"]

       # Initialisation du clavier et du LCD
       keypad = Keypad(rows_pins, cols_pins, keys)
       last_key_pressed = []
       LCD1602.init(0x27, 1)  # Initialize LCD
       LCD1602.clear()
       LCD1602.write(0, 0, 'WELCOME!')
       LCD1602.write(2, 1, 'Enter password')
       sleep(2)

   def loop():
       """
       Main loop for handling keypad input and password verification.
       """
       global keyIndex, LENS, keypad, last_key_pressed
       while True:
           pressed_keys = keypad.read()
           if pressed_keys and pressed_keys != last_key_pressed:
               if keyIndex < LENS:
                   LCD1602.clear()
                   LCD1602.write(0, 0, "Enter password:")
                   LCD1602.write(15 - keyIndex, 1, pressed_keys[0])
                   testword[keyIndex] = pressed_keys[0]
                   keyIndex += 1

               if keyIndex == LENS:
                   if check() == 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 = 0  # Reset key index after checking

           last_key_pressed = pressed_keys
           sleep(0.1)

   try:
       setup()
       loop()
   except KeyboardInterrupt:
       LCD1602.clear()  # Efface l'écran LCD en cas d'interruption


**Explication du Code**

#. Le script importe des classes pour gérer les périphériques de sortie numérique et les boutons depuis la bibliothèque gpiozero. Il importe également la fonction ``sleep`` du module ``time`` pour ajouter des délais dans l'exécution du script. De plus, la bibliothèque ``LCD1602`` est importée pour contrôler l'affichage sur l'écran LCD1602.

   .. code-block:: python

       #!/usr/bin/env python3
       from gpiozero import DigitalOutputDevice, Button
       from time import sleep
       import LCD1602

#. Définit une classe personnalisée pour gérer le clavier matriciel. Elle initialise le clavier avec les broches spécifiées pour les rangées et les colonnes et fournit une méthode ``read`` pour détecter les touches pressées.

   .. code-block:: python

       class Keypad:
           def __init__(self, rows_pins, cols_pins, keys):
               """
               Initialize the Keypad with specified row and column pins and keys.
               :param rows_pins: List of GPIO pins for the rows.
               :param cols_pins: List of GPIO pins for the columns.
               :param keys: List of keys in the keypad layout.
               """
               self.rows = [DigitalOutputDevice(pin) for pin in rows_pins]  # Row pins setup
               self.cols = [Button(pin, pull_up=False) for pin in cols_pins]  # Column pins setup
               self.keys = keys  # Keypad key layout

           def read(self):
               """
               Read and return a list of keys that are currently pressed.
               :return: List of pressed keys.
               """
               pressed_keys = []
               for i, row in enumerate(self.rows):
                   row.on()  # Activate current row
                   for j, col in enumerate(self.cols):
                       if col.is_pressed:
                           index = i * len(self.cols) + j
                           pressed_keys.append(self.keys[index])
                   row.off()  # Deactivate row after checking
               return pressed_keys

#. Met en place le système de vérification du mot de passe. ``LONGUEUR`` définit la longueur du mot de passe. ``mot_de_passe`` est le mot de passe correct prédéfini, tandis que ``essai`` est utilisé pour stocker la saisie de l'utilisateur. ``index_touche`` suit la position actuelle dans la saisie de l'utilisateur.

   .. code-block:: python

       # Configuration pour la vérification du mot de passe
       LONGUEUR = 4
       mot_de_passe = ['1', '9', '8', '4']  # Mot de passe prédéfini
       essai = ['0', '0', '0', '0']  # Stockage de la saisie utilisateur
       index_touche = 0  # Index pour les touches saisies

#. Fonction pour comparer le mot de passe saisi (``essai``) avec le mot de passe prédéfini (``mot_de_passe``) et retourner le résultat.

   .. code-block:: python

       def check():
           """
           Check if the entered password matches the preset password.
           :return: 1 if match, 0 otherwise.
           """
           for i in range(LENS):
               if password[i] != testword[i]:
                   return 0
           return 1

#. Initialise le clavier et l'affichage LCD. Affiche un message de bienvenue et des instructions pour entrer le mot de passe.

   .. code-block:: python

       def setup():
           """
           Setup the keypad and LCD display.
           """
           global keypad, last_key_pressed
           # Pin configuration for keypad
           rows_pins = [18, 23, 24, 25]
           cols_pins = [10, 22, 27, 17]
           keys = ["1", "2", "3", "A",
                      "4", "5", "6", "B",
                      "7", "8", "9", "C",
                      "*", "0", "#", "D"]

           # Initialisation du clavier et du LCD
           keypad = Keypad(rows_pins, cols_pins, keys)
           last_key_pressed = []
           LCD1602.init(0x27, 1)  # Initialize LCD
           LCD1602.clear()
           LCD1602.write(0, 0, 'WELCOME!')
           LCD1602.write(2, 1, 'Enter password')
           sleep(2)

#. Boucle principale pour gérer la saisie du clavier et la vérification du mot de passe. Met à jour l'affichage sur le LCD en fonction du mot de passe saisi et fournit un retour d'information si le mot de passe est correct ou incorrect.

   .. code-block:: python

       def loop():
           """
           Main loop for handling keypad input and password verification.
           """
           global keyIndex, LENS, keypad, last_key_pressed
           while True:
               pressed_keys = keypad.read()
               if pressed_keys and pressed_keys != last_key_pressed:
                   if keyIndex < LENS:
                       LCD1602.clear()
                       LCD1602.write(0, 0, "Enter password:")
                       LCD1602.write(15 - keyIndex, 1, pressed_keys[0])
                       testword[keyIndex] = pressed_keys[0]
                       keyIndex += 1

                   if keyIndex == LENS:
                       if check() == 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 = 0  # Reset key index after checking

               last_key_pressed = pressed_keys
               sleep(0.1)

#. Exécute la configuration et entre dans la boucle principale. Permet une sortie propre du programme à l'aide d'une interruption clavier (Ctrl+C), en nettoyant l'affichage du LCD.

   .. code-block:: python

       try:
           setup()
           loop()
       except KeyboardInterrupt:
           LCD1602.clear()  # Clear LCD display on interrupt