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4.1.13 Generatore di Codice Morse

Introduzione

In questo progetto, realizzeremo un generatore di codice Morse, dove puoi digitare una serie di lettere inglesi nel Raspberry Pi per trasformarle in codice Morse.

Componenti necessari

In questo progetto, avremo bisogno dei seguenti componenti.

../_images/4.1.16_morse_code_generator_list.png

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome	OGGETTI IN QUESTO KIT	LINK
Kit Raphael	337	Raphael Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.

INTRODUZIONE DEI COMPONENTI	LINK PER L’ACQUISTO
Scheda di estensione GPIO	ACQUISTA
Breadboard	ACQUISTA
Cavi Jumper	ACQUISTA
Resistore	ACQUISTA
LED	ACQUISTA
Cicalino	-
Transistor	ACQUISTA

Schema elettrico

T-Board Name	physical	wiringPi	BCM
GPIO17	Pin 11	0	17
GPIO22	Pin 15	3	22

../_images/4.1.16_morse_code_generator_schematic.png

Procedure sperimentali

Passo 1: Monta il circuito. (Fai attenzione ai poli del cicalino: Quello con l’etichetta + è il polo positivo, l’altro è il polo negativo.)

../_images/4.1.16_morse_code_generator_circuit.png

Passo 2: Apri il file di codice.

cd ~/raphael-kit/python-pi5

Passo 3: Esegui.

sudo python3 4.1.16_MorseCodeGenerator_zero.py

Dopo l’avvio del programma, digita una serie di caratteri e il cicalino e il LED invieranno i segnali corrispondenti in codice Morse.

Avvertimento

Se viene visualizzato l’errore RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address, fare riferimento a If gpiozero doesn’t work..

Code

#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import Buzzer, LED
import time

# Inizializza il cicalino e il LED sui pin GPIO
BeepPin = Buzzer(22)
ALedPin = LED(17)

# Rappresentazione in codice Morse per i caratteri
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 on():
    """ Turn on the buzzer and LED. """
    BeepPin.on()
    ALedPin.on()

def off():
    """ Turn off the buzzer and LED. """
    BeepPin.off()
    ALedPin.off()

def beep(dt):  # dt per il tempo di ritardo.
    """
    Produce a beep sound and LED flash for the specified duration.
    :param dt: Duration for the beep and flash.
    """
    on()
    time.sleep(dt)
    off()
    time.sleep(dt)

def morsecode(code):
    """
    Convert the input code into Morse code and signal it using the buzzer and LED.
    :param code: The text to be converted to Morse code.
    """
    pause = 0.25
    for letter in code:
        for tap in MORSECODE[letter]:
            if tap == '0':
                beep(pause / 2)  # Beep breve per punto
            if tap == '1':
                beep(pause)      # Beep lungo per linea
        time.sleep(pause)  # Pausa tra le lettere

def destroy():
    """ Clean up resources on script termination. """
    print("")
    BeepPin.off()
    ALedPin.off()

try:
    while True:
        code = input("Please input the messenger:")
        code = code.upper()  # Converti in maiuscolo per la ricerca nel codice Morse
        print(code)
        morsecode(code)
except KeyboardInterrupt:
    destroy()

Spiegazione del Codice

Questo codice importa le classi Buzzer e LED dalla libreria gpiozero. Queste classi sono essenziali per il controllo dei dispositivi GPIO su Raspberry Pi.
```
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import Buzzer, LED
import time
```
Inizializza il cicalino sul pin GPIO 22 e il LED sul pin GPIO 17, facilitando il controllo di questi componenti.
```
# Inizializza il cicalino e il LED sui pin GPIO
BeepPin = Buzzer(22)
ALedPin = LED(17)
```

Definisce la struttura MORSECODE, un dizionario contenente le rappresentazioni in codice Morse per i caratteri da A a Z, i numeri da 0 a 9, e simboli come “?”, “/”, “:”, “,”, “.”, “;”, “!”, “@”, dove 0 rappresenta un punto e 1 una linea.

# Rappresentazione in codice Morse per i caratteri
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',
}

La funzione on() accende il cicalino e il LED. La funzione off() spegne il cicalino e il LED.

def on():
    """ Turn on the buzzer and LED. """
    BeepPin.on()
    ALedPin.on()

def off():
    """ Turn off the buzzer and LED. """
    BeepPin.off()
    ALedPin.off()

Definisce una funzione beep() per far emettere suoni e lampeggiare il LED ad intervalli stabiliti da dt.

def beep(dt):  # dt per la durata.
    """
    Produce a beep sound and LED flash for the specified duration.
    :param dt: Duration for the beep and flash.
    """
    on()
    time.sleep(dt)
    off()
    time.sleep(dt)

La funzione morsecode() elabora il codice Morse dei caratteri in ingresso facendo emettere suoni o luci lunghi per il “1” del codice e brevi per lo “0”. Ad esempio, inserendo “SOS” il segnale emetterà tre punti brevi, tre linee lunghe e di nuovo tre punti brevi « · · · - - - · · · «.

def morsecode(code):
    """
    Convert the input code into Morse code and signal it using the buzzer and LED.
    :param code: The text to be converted to Morse code.
    """
    pause = 0.25
    for letter in code:
        for tap in MORSECODE[letter]:
            if tap == '0':
                beep(pause / 2)  # Beep breve per punto
            if tap == '1':
                beep(pause)      # Beep lungo per linea
        time.sleep(pause)  # Pausa tra le lettere

Definisce una funzione chiamata destroy che spegne sia il cicalino che il LED. Questa funzione viene chiamata alla chiusura dello script per assicurarsi che i pin GPIO non rimangano attivi.
```
def destroy():
    """ Clean up resources on script termination. """
    print("")
    BeepPin.off()
    ALedPin.off()
```

Quando digiti i caratteri rilevanti sulla tastiera, upper() convertirà le lettere inserite in maiuscolo. print() quindi visualizza il testo in chiaro sullo schermo, e la funzione morsecode() fa sì che il cicalino e il LED emettano il codice Morse.

try:
    while True:
        code = input("Please input the messenger:")
        code = code.upper()  # Converti in maiuscolo per la ricerca nel codice Morse
        print(code)
        morsecode(code)
except KeyboardInterrupt:
    destroy()