Note

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4.1.15 JEU - 10 Secondes

Introduction

Ensuite, suivez-moi pour créer un dispositif de jeu qui mettra au défi votre concentration. Attachez l’interrupteur à bascule à un bâton pour en faire une baguette magique. Agitez la baguette, l’affichage à 4 chiffres commencera à compter, une nouvelle secousse arrêtera le comptage. Si vous réussissez à maintenir le compte affiché à 10.00, alors vous gagnez. Vous pouvez jouer à ce jeu avec vos amis pour voir qui est le sorcier du temps.

Composants nécessaires

Pour ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

Il est certainement pratique d’acheter un kit complet, voici le lien :

Nom	ARTICLES DANS CE KIT	LIEN
Kit Raphael	337	Raphael Kit

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

INTRODUCTION DU COMPOSANT	LIEN D’ACHAT
Carte d’extension GPIO	ACHETER
Plaque d’expérimentation (Breadboard)	ACHETER
Fils de Liaison	ACHETER
Résistance	ACHETER
Affichage à 7 segments 4 chiffres	-
74HC595	ACHETER
Interrupteur à Inclinaison	-

Schéma

Nom T-Board	physique	wiringPi	BCM
GPIO17	Pin 11	0	17
GPIO27	Pin 13	2	27
GPIO22	Pin 15	3	22
SPIMOSI	Pin 19	12	10
GPIO18	Pin 12	1	18
GPIO23	Pin 16	4	23
GPIO24	Pin 18	5	24
GPIO26	Pin 37	25	26

Procédures expérimentales

Étape 1 : Construisez le circuit.

Étape 2 : Accédez au dossier du code.

cd ~/raphael-kit/python-pi5

Étape 3 : Exécutez le fichier exécutable.

sudo python3 4.1.18_GAME_10Second_zero.py

Secouez la baguette, l’affichage à 4 chiffres commencera à compter, secouez à nouveau pour arrêter le comptage. Si vous réussissez à maintenir le compte affiché à 10.00, alors vous gagnez. Secouez-la une fois de plus pour commencer la prochaine manche du jeu.

Avertissement

Si vous recevez le message d’erreur RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address, veuillez consulter Si « gpiozero » ne fonctionne pas.

Code

Note

Vous pouvez modifier/réinitialiser/copier/exécuter/arrêter le code ci-dessous. Mais avant cela, vous devez vous rendre au chemin du code source comme raphael-kit/python-pi5. Après avoir modifié le code, vous pouvez l’exécuter directement pour voir l’effet.

#!/usr/bin/env python3

from gpiozero import OutputDevice, Button
import time
import threading

# Initialize the button connected to GPIO 26
sensorPin = Button(26)

# Define GPIO pins connected to the 74HC595 shift register
SDI = OutputDevice(24)   # Serial Data Input
RCLK = OutputDevice(23)  # Register Clock
SRCLK = OutputDevice(18) # Shift Register Clock

# Define GPIO pins for digit selection on the 7-segment display
placePin = [OutputDevice(pin) for pin in (10, 22, 27, 17)]

# Define segment codes for numbers 0 to 9 on the 7-segment display
number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90)

# Counter and timer variables
counter = 0
timer1 = None
gameState = 0

def clearDisplay():
    """ Clear all segments on the 7-segment display. """
    for _ in range(8):
        SDI.on()
        SRCLK.on()
        SRCLK.off()
    RCLK.on()
    RCLK.off()

def hc595_shift(data):
    """ Shift data to the 74HC595 shift register to display a digit. """
    for i in range(8):
        SDI.value = 0x80 & (data << i)
        SRCLK.on()
        SRCLK.off()
    RCLK.on()
    RCLK.off()

def pickDigit(digit):
    """ Select which digit to display on the 7-segment display. """
    for pin in placePin:
        pin.off()
    placePin[digit].on()

def display():
    """ Display the current counter value on the 7-segment display. """
    global counter
    clearDisplay()
    pickDigit(0)
    hc595_shift(number[counter % 10])

    clearDisplay()
    pickDigit(1)
    hc595_shift(number[counter % 100 // 10])

    clearDisplay()
    pickDigit(2)
    hc595_shift(number[counter % 1000 // 100] - 0x80)

    clearDisplay()
    pickDigit(3)
    hc595_shift(number[counter % 10000 // 1000])

def stateChange():
    """ Handle state changes for the counter based on button presses. """
    global gameState, counter, timer1
    if gameState == 0:
        counter = 0
        time.sleep(1)
        timer()
    elif gameState == 1 and timer1 is not None:
        timer1.cancel()
        time.sleep(1)
    gameState = (gameState + 1) % 2

def loop():
    """ Main loop to check for button presses and update the display. """
    global counter
    currentState = 0
    lastState = 0
    while True:
        display()
        currentState = sensorPin.value
        if (currentState == 0) and (lastState == 1):
            stateChange()
        lastState = currentState

def timer():
    """ Timer function that increments the counter every 0.01 second. """
    global counter, timer1
    timer1 = threading.Timer(0.01, timer)
    timer1.start()
    counter += 1

try:
    loop()
except KeyboardInterrupt:
    if timer1:
        timer1.cancel()

Explication du code

1. Le script commence par importer les modules nécessaires. La bibliothèque gpiozero est utilisée pour interagir avec les dispositifs GPIO comme les boutons, et les modules time et threading peuvent être utilisés pour gérer des tâches liées au temps ou des opérations concurrentes.

   #!/usr/bin/env python3
   
   from gpiozero import OutputDevice, Button
   import time
   import threading
   

2. Initialise un objet Button de la bibliothèque GPIO Zero, connecté à la broche GPIO 26. Cette configuration permet de détecter les pressions sur le bouton.

   # Initialize the button connected to GPIO 26
   sensorPin = Button(26)
   

3. Initialise les broches GPIO connectées aux entrées de données série (SDI), d’horloge du registre (RCLK) et d’horloge du registre à décalage (SRCLK) du registre à décalage.

   # Define GPIO pins connected to the 74HC595 shift register
   SDI = OutputDevice(24)   # Serial Data Input
   RCLK = OutputDevice(23)  # Register Clock
   SRCLK = OutputDevice(18) # Shift Register Clock
   

4. Initialise les broches pour chaque chiffre de l’affichage à 7 segments et définit les codes binaires pour afficher les nombres de 0 à 9.

   # Define GPIO pins for digit selection on the 7-segment display
   placePin = [OutputDevice(pin) for pin in (10, 22, 27, 17)]
   
   # Define segment codes for numbers 0 to 9 on the 7-segment display
   number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90)
   

5. Fonctions pour contrôler l’affichage à 7 segments. clearDisplay éteint tous les segments, hc595_shift transfère les données dans le registre à décalage, et pickDigit active un chiffre spécifique sur l’affichage.

   def clearDisplay():
       """ Clear all segments on the 7-segment display. """
       for _ in range(8):
           SDI.on()
           SRCLK.on()
           SRCLK.off()
       RCLK.on()
       RCLK.off()
   
   def hc595_shift(data):
       """ Shift data to the 74HC595 shift register to display a digit. """
       for i in range(8):
           SDI.value = 0x80 & (data << i)
           SRCLK.on()
           SRCLK.off()
       RCLK.on()
       RCLK.off()
   
   def pickDigit(digit):
       """ Select which digit to display on the 7-segment display. """
       for pin in placePin:
           pin.off()
       placePin[digit].on()
   

6. Fonction pour afficher la valeur actuelle du compteur sur l’affichage à 7 segments.

   def display():
       """ Display the current counter value on the 7-segment display. """
       global counter
       clearDisplay()
       pickDigit(0)
       hc595_shift(number[counter % 10])
   
       clearDisplay()
       pickDigit(1)
       hc595_shift(number[counter % 100 // 10])
   
       clearDisplay()
       pickDigit(2)
       hc595_shift(number[counter % 1000 // 100] - 0x80)
   
       clearDisplay()
       pickDigit(3)
       hc595_shift(number[counter % 10000 // 1000])
   

7. Fonction pour gérer les changements d’état (démarrage/arrêt) du compteur en fonction des pressions sur le bouton.

   def stateChange():
       """ Handle state changes for the counter based on button presses. """
       global gameState, counter, timer1
       if gameState == 0:
           counter = 0
           time.sleep(1)
           timer()
       elif gameState == 1 and timer1 is not None:
           timer1.cancel()
           time.sleep(1)
       gameState = (gameState + 1) % 2
   

8. Boucle principale qui vérifie en continu l’état du bouton et met à jour l’affichage. Elle appelle stateChange lorsque l’état du bouton change.

   def loop():
       """ Main loop to check for button presses and update the display. """
       global counter
       currentState = 0
       lastState = 0
       while True:
           display()
           currentState = sensorPin.value
           if (currentState == 0) and (lastState == 1):
               stateChange()
           lastState = currentState
   

9. Fonction de minuterie qui incrémente le compteur à intervalle régulier (toutes les 0,01 seconde).

   def timer():
       """ Timer function that increments the counter every 0.01 second. """
       global counter, timer1
       timer1 = threading.Timer(0.01, timer)
       timer1.start()
       counter += 1
   

10. Exécute la boucle principale et permet une sortie propre du programme à l’aide d’une interruption du clavier (Ctrl+C).

    try:
        loop()
    except KeyboardInterrupt:
        if timer1:
            timer1.cancel()