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4.1.14 Passwortschloss¶

Einführung¶

In diesem Projekt werden wir ein Tastenfeld und ein LCD verwenden, um ein Kombinationsschloss zu erstellen. Das LCD zeigt eine entsprechende Aufforderung an, auf die Sie Ihr Passwort auf dem Tastenfeld eingeben können. Wenn das Passwort korrekt eingegeben wird, wird „Korrekt“ angezeigt.

Auf Basis dieses Projekts können wir zusätzliche elektronische Komponenten hinzufügen, wie z.B. einen Summer, LED usw., um verschiedene experimentelle Phänomene für die Passworteingabe hinzuzufügen.

Benötigte Komponenten¶

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Set zu kaufen, hier ist der Link:

Name	ARTIKEL IN DIESEM KIT	LINK
Raphael Kit	337	Raphael Kit

Sie können sie auch einzeln über die untenstehenden Links kaufen.

KOMPONENTENBESCHREIBUNG	KAUF-LINK
GPIO-Erweiterungsplatine	BUY
Steckbrett	BUY
Jumper-Kabel	BUY
Widerstand	BUY
I2C LCD1602	BUY
Tastenfeld	-

Schaltplan¶

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

Experimentelle Verfahren¶

Schritt 1: Schaltung aufbauen.

Schritt 2: Verzeichnis wechseln.

cd ~/raphael-kit/python/

Schritt 3: Ausführen.

sudo python3 4.1.14_PasswordLock.py

Nachdem der Code ausgeführt wurde, wird das Tastenfeld verwendet, um das Passwort 1984 einzugeben. Wenn „KORREKT“ auf dem LCD1602 erscheint, liegt kein Fehler beim Passwort vor; andernfalls wird „FALSCHE TASTE“ angezeigt.

Bemerkung

Wenn Sie den Fehler FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/dev/i2c-1' erhalten, müssen Sie sich auf I2C Konfiguration beziehen, um das I2C zu aktivieren.
Wenn der Fehler ModuleNotFoundError: No module named 'smbus2' auftritt, führen Sie bitte sudo pip3 install smbus2 aus.
Wenn der Fehler OSError: [Errno 121] Remote I/O error auftritt, bedeutet dies, dass das Modul falsch verdrahtet ist oder das Modul defekt ist.
Wenn der Code und die Verkabelung in Ordnung sind, aber das LCD den Inhalt immer noch nicht anzeigt, können Sie das Potentiometer auf der Rückseite drehen, um den Kontrast zu erhöhen.

Code

Bemerkung

Sie können den untenstehenden Code Ändern/Zurücksetzen/Kopieren/Ausführen/Stoppen. Aber zuerst müssen Sie zum Quellcode-Pfad wie raphael-kit/python gehen. Nachdem Sie den Code geändert haben, können Sie ihn direkt ausführen, um den Effekt zu sehen.

#!/usr/bin/env python3

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()

Code-Erklärung

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"]

Hier definieren wir die Länge des Passworts LENS, das Array keys, das die Tasten des Matrix-Keyboards speichert, und das Array password, das das korrekte Passwort speichert.

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)
...

Diese Klasse enthält den Code, der die Werte der gedrückten Tasten liest. Weitere Details finden Sie unter 2.1.8 Tastenfeld in diesem Dokument.

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
...

Lesen Sie den Tastenwert und speichern Sie ihn im Testarray testword. Wenn die Anzahl der gespeicherten Tastenwerte mehr als 4 beträgt, wird die Richtigkeit des Passworts automatisch überprüft, und die Überprüfungsergebnisse werden auf der LCD-Schnittstelle angezeigt.

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

Überprüfen Sie die Richtigkeit des Passworts. Gibt 1 zurück, wenn das Passwort korrekt eingegeben wurde, und 0, wenn nicht.

4.1.14 Passwortschloss¶

Einführung¶

Benötigte Komponenten¶

Schaltplan¶

Experimentelle Verfahren¶

Phänomen-Bild¶