3.1.11 モールス符号ジェネレーター

前書き

このレッスンでは、モールス符号ジェネレーターを作成する。ここでは、Raspberry Piに一連の英語の文字を入力して、モールス符号として表示する。

部品

_images/list_Morse_Code_Generator.png

回路図

Tボード名

physical

wiringPi

BCM

GPIO17

Pin 11

0

17

GPIO22

Pin 15

3

22

_images/Schematic_three_one11.png

実験手順

ステップ1: 回路を作る。(ブザーの両極に注意してください:+ラベルが付いている方が正極で、もう一方が負極である。)

Morse_bb

C言語ユーザー向け

ステップ2: コードファイルを開く。

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

ステップ3: コードをコンパイルする。

gcc 3.1.11_MorseCodeGenerator.c -lwiringPi

ステップ4: EXEファイルを実行する。

sudo ./a.out

プログラムの実行後、一連の文字を入力すると、ブザーとLEDが対応するモールス信号を送信する。

注釈

If it does not work after running, or there is an error prompt: "wiringPi.h: No such file or directory", please refer to Cコードが機能していませんか?.

コードの説明

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"}
};

この構造MORSEは、モールス符号のディクショナリで、文字A〜Z、数字0〜9とマークを含む「?」 「/」 「:」 「,」 「.」 「;」 「!」 「@」 .

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;
        }
    }
}

関数 lookup() は、「checking the dictionary」によって機能する。 キー を定義し、構造 morseDictキー と同じ単語を検索し、対応する情報(特定の単語の「コード」)を返す。

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

関数on()を作成して、ブザーとLEDを起動する。

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

関数off()はブザーとLEDをオフにする。

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

関数beep()を定義して、ブザーとLEDが特定の dt 間隔で音を鳴らして点滅するようにする。

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);
        }
    }
}

関数morsecode()はコードの「1」が音または光を放射し続け、「0」が音または光を短時間放射することにより、入力文字のモールス符号を処理するために使用される。たとえば、「SOS」を入力すると、 3つの短い、3つの長いと3つの短いセグメントを含む信号になる“ • • • - - - • • • ”。

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;
}

コーディングする前に、文字を大文字に統一しなければならない。

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);
    }
}

キーボードで関連する文字を入力すると、code = strupr(code)は入力文字を大文字に変換する。

Printf()はコンピューター画面にクリアテキストをプリントし、morsecod()関数はブザーとLEDからモールス符号を出力させる。

入力文字の長さは、 長さ を超えないことに注意してください(訂正可能)。

Python言語ユーザー向け

ステップ2: コードファイルを開く。

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

ステップ3: 実行する。

sudo python3 3.1.11_MorseCodeGenerator.py

プログラムの実行後、一連の文字を入力すると、ブザーとLEDが対応するモールス信号を送信する。

コード

注釈

以下のコードを 変更/リセット/コピー/実行/停止 できます。 ただし、その前に、 davinci-kit-for-raspberry-pi/python のようなソースコードパスに移動する必要があります。

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 for delay time.
    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()

コードの説明

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',
    }

この構造MORSEは、モールス符号のディクショナリで、文字A〜Z、数字0〜9とマークを含む「?」 「/」 「:」 「,」 「.」 「;」 「!」 「@」 .

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

関数on()はブザーとLEDを起動する。

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

関数off()はブザーとLEDをオフにする。

def beep(dt):   # x for dalay time.
    on()
    time.sleep(dt)
    off()
    time.sleep(dt)

関数beep()を定義して、ブザーとLEDが特定の dt 間隔で音を鳴らして点滅するようにする。

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)

関数morsecode()はコードの「1」が音または光を放射し続け、「0」が音または光を短時間放射することにより、入力文字のモールス符号を処理するために使用される。たとえば、「SOS」を入力すると、 3つの短い、3つの長いと3つの短いセグメントを含む信号になる“ • • • - - - • • • ”。

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

キーボードで関連する文字を入力すると、upper()は入力文字を大文字に変換する。

Printf()はコンピューター画面にクリアテキストをプリントし、morsecod()関数はブザーとLEDからモールス符号を出力させる。

現象画像

_images/image270.jpeg