.. note::
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.. _2.1.8_py_pi5:
2.1.8 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。
必要な部品
------------------------------
このプロジェクトには、次のコンポーネントが必要です。
.. image:: ../python_pi5/img/2.1.8_keypad_list.png
一式を購入するのが便利です、こちらがリンクです：
.. list-table::
:widths: 20 20 20
:header-rows: 1
* - 名前
- このキットのアイテム
- リンク
* - Raphael Kit
- 337
- |link_Raphael_kit|
以下のリンクから別々に購入することもできます。
.. list-table::
:widths: 30 20
:header-rows: 1
* - コンポーネントの紹介
- 購入リンク
* - :ref:`cpn_gpio_board`
- |link_gpio_board_buy|
* - :ref:`cpn_breadboard`
- |link_breadboard_buy|
* - :ref:`cpn_wires`
- |link_wires_buy|
* - :ref:`cpn_resistor`
- |link_resistor_buy|
* - :ref:`cpn_keypad`
- \-
回路図
-----------------
.. image:: ../python_pi5/img/2.1.8_keypad_chematic_1.png
.. image:: ../python_pi5/img/2.1.8_keypad_chematic_2.png
実験手順
-----------------------
**ステップ 1:** 回路を組み立てます。
.. image:: ../python_pi5/img/2.1.8_keypad_circuit.png
**ステップ 2:** コードファイルを開きます。
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/raphael-kit/python-pi5
**ステップ 3:** 実行します。
.. raw:: html
.. code-block::
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。
.. warning::
エラー メッセージ ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address`` が表示された場合は、 :ref:`faq_soc` を参照してください。
**コード**
.. note::
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 ``raphael-kit/python_5`` 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。
.. raw:: html
.. code-block:: python
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import DigitalOutputDevice, Button
from time import sleep
class Keypad:
def __init__(self, rows_pins, cols_pins, keys):
"""
Initialize the Keypad with specified row and column pins and keypad layout.
:param rows_pins: List of GPIO pins for the rows.
:param cols_pins: List of GPIO pins for the columns.
:param keys: List of keys in the keypad layout.
"""
# Initialize row pins as DigitalOutputDevice
self.rows = [DigitalOutputDevice(pin) for pin in rows_pins]
# Initialize column pins as Buttons
self.cols = [Button(pin, pull_up=False) for pin in cols_pins]
self.keys = keys # Set the keypad layout
def read(self):
"""
Read the currently pressed keys on the keypad.
:return: A list of pressed keys.
"""
pressed_keys = []
# Scan each row and column to identify pressed keys
for i, row in enumerate(self.rows):
row.on() # Enable the current row
for j, col in enumerate(self.cols):
if col.is_pressed: # Check if the column button is pressed
# Calculate the key index based on row and column
index = i * len(self.cols) + j
pressed_keys.append(self.keys[index])
row.off() # Disable the current row
return pressed_keys
try:
# Configure rows, columns, and keypad layout
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"]
# Create an instance of the Keypad class
keypad = Keypad(rows_pins, cols_pins, keys)
last_key_pressed = []
# Continuously read the keypad and print newly pressed keys
while True:
pressed_keys = keypad.read()
if pressed_keys and pressed_keys != last_key_pressed:
print(pressed_keys) # Print the list of pressed keys
last_key_pressed = pressed_keys
sleep(0.1) # Short delay to reduce CPU load
except KeyboardInterrupt:
# Handle a keyboard interrupt (Ctrl+C) for a clean exit
pass
**コードの説明**
1. ``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。
.. code-block:: python
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import DigitalOutputDevice, Button
from time import sleep
2. ``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。
.. code-block:: python
class Keypad:
def __init__(self, rows_pins, cols_pins, keys):
"""
Initialize the Keypad with specified row and column pins and keypad layout.
:param rows_pins: List of GPIO pins for the rows.
:param cols_pins: List of GPIO pins for the columns.
:param keys: List of keys in the keypad layout.
"""
# Initialize row pins as DigitalOutputDevice
self.rows = [DigitalOutputDevice(pin) for pin in rows_pins]
# Initialize column pins as Buttons
self.cols = [Button(pin, pull_up=False) for pin in cols_pins]
self.keys = keys # Set the keypad layout
def read(self):
"""
Read the currently pressed keys on the keypad.
:return: A list of pressed keys.
"""
pressed_keys = []
# Scan each row and column to identify pressed keys
for i, row in enumerate(self.rows):
row.on() # Enable the current row
for j, col in enumerate(self.cols):
if col.is_pressed: # Check if the column button is pressed
# Calculate the key index based on row and column
index = i * len(self.cols) + j
pressed_keys.append(self.keys[index])
row.off() # Disable the current row
return pressed_keys
3. 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。
.. code-block:: python
try:
# Configure rows, columns, and keypad layout
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"]
4. 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。
.. code-block:: python
try:
...
# Create an instance of the Keypad class
keypad = Keypad(rows_pins, cols_pins, keys)
last_key_pressed = []
5. 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。
.. code-block:: python
try:
...
# Continuously read the keypad and print newly pressed keys
while True:
pressed_keys = keypad.read()
if pressed_keys and pressed_keys != last_key_pressed:
print(pressed_keys) # Print the list of pressed keys
last_key_pressed = pressed_keys
sleep(0.1) # Short delay to reduce CPU load
except KeyboardInterrupt:
# Handle a keyboard interrupt (Ctrl+C) for a clean exit
pass