2.1.5 キーパッド¶

はじめに¶

キーパッドはボタンの長方形の配列です。このプロジェクトでは、キーパッドを文字の入力に使用します。

必要なコンポーネント¶

このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。

回路図¶

実験手順¶

ステップ 1: 回路を組み立てます。

ステップ 2: コードファイルを開きます。

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

ステップ 3: 実行します。

sudo python3 2.1.5_Keypad_zero.py

コードを実行すると、キーパッドのボタンの押下値（ボタンの値）が画面に表示されます。

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 することができます。ただし、その前に davinci-kit-for-raspberry-pi/python-pi5 のソースコードパスに移動する必要があります。コードを変更した後、効果を確認するために直接実行できます。

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

class Keypad:
    def __init__(self, rows_pins, cols_pins, keys):
        """
        指定された行と列のピン、およびキーパッドのレイアウトでキーパッドを初期化します。
        :param rows_pins: 行のGPIOピンのリスト。
        :param cols_pins: 列のGPIOピンのリスト。
        :param keys: キーパッドのレイアウトのキーリスト。
        """
        # 行のピンをDigitalOutputDeviceとして初期化
        self.rows = [DigitalOutputDevice(pin) for pin in rows_pins]
        # 列のピンをButtonとして初期化
        self.cols = [Button(pin, pull_up=False) for pin in cols_pins]
        self.keys = keys  # キーパッドのレイアウトを設定

    def read(self):
        """
        キーパッドで現在押されているキーを読み取ります。
        :return: 押されたキーのリスト。
        """
        pressed_keys = []
        # 押されたキーを識別するために各行と列をスキャン
        for i, row in enumerate(self.rows):
            row.on()  # 現在の行を有効にする
            for j, col in enumerate(self.cols):
                if col.is_pressed:  # 列のボタンが押されているか確認
                    # 行と列に基づいてキーのインデックスを計算
                    index = i * len(self.cols) + j
                    pressed_keys.append(self.keys[index])
            row.off()  # 現在の行を無効にする
        return pressed_keys

try:
    # 行、列、およびキーパッドのレイアウトを設定
    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"]

    # Keypadクラスのインスタンスを作成
    keypad = Keypad(rows_pins, cols_pins, keys)
    last_key_pressed = []

    # キーパッドを連続的に読み取り、新たに押されたキーを表示
    while True:
        pressed_keys = keypad.read()
        if pressed_keys and pressed_keys != last_key_pressed:
            print(pressed_keys)  # 押されたキーのリストを表示
            last_key_pressed = pressed_keys
        sleep(0.1)  # CPU負荷を軽減するための短い遅延

except KeyboardInterrupt:
    # キーボード割り込み（Ctrl+Cなど）を処理してスクリプトを正常に終了
    pass

コードの説明

gpiozero ライブラリから DigitalOutputDevice および Button クラス、遅延のための sleep 関数をインポートします。
```
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import DigitalOutputDevice, Button
from time import sleep
```

Keypad クラスを定義します。 __init__ メソッドは、指定された行と列のピンとキーパッドのキーレイアウトでキーパッドを初期化します。 read メソッドはキーパッドをスキャンし、押されたキーのリストを返します。

class Keypad:
    def __init__(self, rows_pins, cols_pins, keys):
        """
        指定された行と列のピン、およびキーパッドのレイアウトでキーパッドを初期化します。
        :param rows_pins: 行のGPIOピンのリスト。
        :param cols_pins: 列のGPIOピンのリスト。
        :param keys: キーパッドのレイアウトのキーリスト。
        """
        # 行のピンをDigitalOutputDeviceとして初期化
        self.rows = [DigitalOutputDevice(pin) for pin in rows_pins]
        # 列のピンをButtonとして初期化
        self.cols = [Button(pin, pull_up=False) for pin in cols_pins]
        self.keys = keys  # キーパッドのレイアウトを設定

    def read(self):
        """
        キーパッドで現在押されているキーを読み取ります。
        :return: 押されたキーのリスト。
        """
        pressed_keys = []
        # 押されたキーを識別するために各行と列をスキャン
        for i, row in enumerate(self.rows):
            row.on()  # 現在の行を有効にする
            for j, col in enumerate(self.cols):
                if col.is_pressed:  # 列のボタンが押されているか確認
                    # 行と列に基づいてキーのインデックスを計算
                    index = i * len(self.cols) + j
                    pressed_keys.append(self.keys[index])
            row.off()  # 現在の行を無効にする
        return pressed_keys

GPIOピンの行と列を設定し、キーパッドのレイアウトを定義します。

try:
    # 行、列、およびキーパッドのレイアウトを設定
    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"]

指定された設定で Keypad クラスのインスタンスを作成します。

try:
    ...

    # Keypadクラスのインスタンスを作成
    keypad = Keypad(rows_pins, cols_pins, keys)
    last_key_pressed = []

キーパッドを連続的に読み取り、キーの状態に変更があればそれを表示し、CPU負荷を軽減するために短い遅延を導入します。キーボード割り込み（Ctrl+Cなど）が発生した場合、スクリプトをきれいに終了するために処理します。

try:
    ...

    # キーパッドを連続的に読み取り、新たに押されたキーを表示
    while True:
        pressed_keys = keypad.read()
        if pressed_keys and pressed_keys != last_key_pressed:
            print(pressed_keys)  # 押されたキーのリストを表示
            last_key_pressed = pressed_keys
        sleep(0.1)  # CPU負荷を軽減するための短い遅延

except KeyboardInterrupt:
    # キーボード割り込み（Ctrl+Cなど）を処理してスクリプトを正常に終了
    pass