3.1.9 パスワードロック

前書き

このプロジェクトでは、キーパッドとLCDを使用してコンビネーションロックを作成する。LCDはキーパッドでパスワードを入力するための対応するプロンプトを表示する。パスワードが正しく入力されると、「Correct」と表示される。

このプロジェクトに基づいて、ブザー、LEDなどの電子部品を追加して、パスワード入力にさまざまな実験現象を追加できる。

部品

_images/list_Password_Lock.png

回路図

Tボード名

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

_images/Schematic_three_one9.png

実験手順

ステップ1: 回路を作る。

3.1.3_PasswordLock_bb_看图王

C言語ユーザー向け

ステップ2: ディレクトリを変更する。

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

ステップ3: コンパイルする。

gcc 3.1.9_PasswordLock.cpp -lwiringPi

ステップ4: 実行する。

sudo ./a.out

コードの実行後、キーパッドを使用してパスワードを入力する。LCD1602に「CORRECT」と表示されている場合、パスワードに問題はない。そうでない場合、「WRONG KEY」が表示される。

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

#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'};

ここでは、パスワードLENS、ストレージマトリックスキーボードキー値配列KEYSと正しいパスワードを保存する配列の長さを定義する。

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);

マトリックスキーボードコードのサブ機能の宣言があります。詳細については、このドキュメントの 2.1.5 Keypad を参照してください。

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[]);
LCD1062コードのサブ機能の宣言があります。参照してください。

詳細については、このドキュメントの 1.1.7 I2C LCD1602 を参照してください。

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");
                        }
                ...

キー値を読み取り、テスト配列テストワードに保存する。保存されているキー値の数が4を超える場合、パスワードの正確さが自動的に検証され、検証結果がLCDインターフェイスに表示される。

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

パスワードの正確さを確認してください。パスワードが正しく入力された場合は1を返し、そうでない場合は0を返す。

Python言語ユーザー向け

ステップ2: ディレクトリを変更する。

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

ステップ3: 実行する。

sudo python3 3.1.9_PasswordLock.py

コードの実行後、キーパッドを使用してパスワードを入力する:1984。LCD1602に「CORRECT」と表示されている場合、パスワードに問題はない。そうでない場合、「WRONG KEY」が表示される。

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
import LCD1602

##################### HERE IS THE KEYPAD LIBRARY TRANSPLANTED FROM Arduino ############
#class Key:Define some of the properties of 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

################ EXAMPLE CODE START HERE ################
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(slave address, background light)
    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__':     # Program start from here
    try:
        setup()
        loop()
    except KeyboardInterrupt:  # When 'Ctrl+C' is pressed, the program destroy() will be  executed.
        destroy()

コードの説明

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"]

ここでは、パスワードLENSの長さ、マトリックスキーボードキーを保存する配列キーと正しいパスワードを保存する配列パスワードを定義する。

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)
...

このクラスは、押されたキーの値を読み取るコードです。 詳細については、このドキュメントの 2.1.5 Keypad を参照してください。

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
...

キー値を読み取り、テスト配列テストワードに保存する。保存されているキー値の数が4を超える場合、パスワードの正確さが自動的に検証され、検証結果がLCDインターフェイスに表示される。

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

パスワードの正確さを確認してください。パスワードが正しく入力された場合は1を返し、そうでない場合は0を返す。

現象画像

_images/image263.jpeg