注釈
こんにちは、SunFounderのRaspberry Pi & Arduino & ESP32愛好家コミュニティへようこそ！Facebook上でRaspberry Pi、Arduino、ESP32についてもっと深く掘り下げ、他の愛好家と交流しましょう。
参加する理由は？
エキスパートサポート：コミュニティやチームの助けを借りて、販売後の問題や技術的な課題を解決します。
学び＆共有：ヒントやチュートリアルを交換してスキルを向上させましょう。
独占的なプレビュー：新製品の発表や先行プレビューに早期アクセスしましょう。
特別割引：最新製品の独占割引をお楽しみください。
祭りのプロモーションとギフト：ギフトや祝日のプロモーションに参加しましょう。
👉 私たちと一緒に探索し、創造する準備はできていますか？[ここ]をクリックして今すぐ参加しましょう！
4.1.9 パスワードロック¶
はじめに¶
このプロジェクトでは、キーパッドとLCDを使用して組み合わせ錠を作成します。LCDには、キーパッドにパスワードを入力するための対応するプロンプトが表示されます。パスワードが正しく入力されると、「正しい」と表示されます。
このプロジェクトを基に、ブザーやLEDなどの追加の電子コンポーネントを追加して、パスワードの入力に異なる実験現象を追加することができます。
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。
一式を購入するのが便利です、こちらがリンクです：
名前 |
このキットのアイテム |
リンク |
|---|---|---|
Raphael Kit |
337 |
以下のリンクから別々に購入することもできます。
コンポーネントの紹介 |
購入リンク |
|---|---|
- |
回路図¶
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 |
実験手順¶
ステップ1： 回路を組み立てます。
ステップ2： ディレクトリを変更します。
cd ~/raphael-kit/python-pi5
ステップ3： 実行します。
sudo python3 3.1.9_PasswordLock_zero.py
コードが実行されると、キーパッドを使用してパスワード（1984）を入力します。LCD1602に「CORRECT」が表示された場合、パスワードは正しいです。それ以外の場合、「WRONG KEY」が表示されます。
注釈
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/dev/i2c-1'というエラーが表示される場合は、I2Cを有効にするために I2C設定 を参照してください。ModuleNotFoundError: No module named 'smbus2'エラーが表示される場合は、sudo pip3 install smbus2を実行してください。エラー
OSError: [Errno 121] Remote I/O errorが表示される場合、モジュールが配線されていないか、モジュールが壊れていることを意味します。コードと配線が正常であるが、LCDに内容が表示されない場合、背面のポテンショメータを回してコントラストを上げることができます。
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、それを行う前に raphael-kit/python-pi5 のような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、それを直接実行して効果を確認できます。
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import DigitalOutputDevice, Button
from time import sleep
import LCD1602
class Keypad:
def __init__(self, rows_pins, cols_pins, keys):
"""
Initialize the Keypad with specified row and column pins and keys.
: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.
"""
self.rows = [DigitalOutputDevice(pin) for pin in rows_pins] # Row pins setup
self.cols = [Button(pin, pull_up=False) for pin in cols_pins] # Column pins setup
self.keys = keys # Keypad key layout
def read(self):
"""
Read and return a list of keys that are currently pressed.
:return: List of pressed keys.
"""
pressed_keys = []
for i, row in enumerate(self.rows):
row.on() # Activate current row
for j, col in enumerate(self.cols):
if col.is_pressed:
index = i * len(self.cols) + j
pressed_keys.append(self.keys[index])
row.off() # Deactivate row after checking
return pressed_keys
# Password verification setup
LENS = 4
password = ['1', '9', '8', '4'] # Preset password
testword = ['0', '0', '0', '0'] # User input storage
keyIndex = 0 # Index for input keys
def check():
"""
Check if the entered password matches the preset password.
:return: 1 if match, 0 otherwise.
"""
for i in range(LENS):
if password[i] != testword[i]:
return 0
return 1
def setup():
"""
Setup the keypad and LCD display.
"""
global keypad, last_key_pressed
# Pin configuration for keypad
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"]
# Initialize keypad and LCD
keypad = Keypad(rows_pins, cols_pins, keys)
last_key_pressed = []
LCD1602.init(0x27, 1) # Initialize LCD
LCD1602.clear()
LCD1602.write(0, 0, 'WELCOME!')
LCD1602.write(2, 1, 'Enter password')
sleep(2)
def loop():
"""
Main loop for handling keypad input and password verification.
"""
global keyIndex, LENS, keypad, last_key_pressed
while True:
pressed_keys = keypad.read()
if pressed_keys and pressed_keys != last_key_pressed:
if keyIndex < LENS:
LCD1602.clear()
LCD1602.write(0, 0, "Enter password:")
LCD1602.write(15 - keyIndex, 1, pressed_keys[0])
testword[keyIndex] = pressed_keys[0]
keyIndex += 1
if keyIndex == LENS:
if check() == 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 = 0 # Reset key index after checking
last_key_pressed = pressed_keys
sleep(0.1)
try:
setup()
loop()
except KeyboardInterrupt:
LCD1602.clear() # Clear LCD display on interrupt
コードの説明
スクリプトはgpiozeroライブラリからデジタル出力デバイスとボタンの管理クラスをインポートします。また、timeモジュールからsleep関数をインポートし、スクリプトの実行中に遅延を追加します。さらに、LCD1602ライブラリもインポートして、LCD1602ディスプレイを制御します。
#!/usr/bin/env python3 from gpiozero import DigitalOutputDevice, Button from time import sleep import LCD1602
キーパッドを管理するためのカスタムクラスを定義します。指定された行と列のピンでキーパッドを初期化し、押されたキーを検出する
readメソッドを提供します。class Keypad: def __init__(self, rows_pins, cols_pins, keys): """ Initialize the Keypad with specified row and column pins and keys. :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. """ self.rows = [DigitalOutputDevice(pin) for pin in rows_pins] # Row pins setup self.cols = [Button(pin, pull_up=False) for pin in cols_pins] # Column pins setup self.keys = keys # Keypad key layout def read(self): """ Read and return a list of keys that are currently pressed. :return: List of pressed keys. """ pressed_keys = [] for i, row in enumerate(self.rows): row.on() # Activate current row for j, col in enumerate(self.cols): if col.is_pressed: index = i * len(self.cols) + j pressed_keys.append(self.keys[index]) row.off() # Deactivate row after checking return pressed_keys
パスワードの検証システムをセットアップします。
LENSはパスワードの長さを定義します。passwordはプリセットの正しいパスワードで、testwordはユーザーの入力を保存するために使用されます。keyIndexはユーザーの入力の現在位置を追跡します。# Password verification setup LENS = 4 password = ['1', '9', '8', '4'] # Preset password testword = ['0', '0', '0', '0'] # User input storage keyIndex = 0 # Index for input keys
入力されたパスワード（
testword）とプリセットのパスワード（password）を比較し、結果を返す関数。def check(): """ Check if the entered password matches the preset password. :return: 1 if match, 0 otherwise. """ for i in range(LENS): if password[i] != testword[i]: return 0 return 1
キーパッドとLCDディスプレイの初期化を行います。歓迎メッセージとパスワード入力の指示を表示します。
def setup(): """ Setup the keypad and LCD display. """ global keypad, last_key_pressed # Pin configuration for keypad 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"] # Initialize keypad and LCD keypad = Keypad(rows_pins, cols_pins, keys) last_key_pressed = [] LCD1602.init(0x27, 1) # Initialize LCD LCD1602.clear() LCD1602.write(0, 0, 'WELCOME!') LCD1602.write(2, 1, 'Enter password') sleep(2)
キーパッド入力とパスワードの検証を処理するメインループです。入力されたパスワードに基づいてLCDディスプレイを更新し、パスワードが正しいかどうかに応じてフィードバックを提供します。
def loop(): """ Main loop for handling keypad input and password verification. """ global keyIndex, LENS, keypad, last_key_pressed while True: pressed_keys = keypad.read() if pressed_keys and pressed_keys != last_key_pressed: if keyIndex < LENS: LCD1602.clear() LCD1602.write(0, 0, "Enter password:") LCD1602.write(15 - keyIndex, 1, pressed_keys[0]) testword[keyIndex] = pressed_keys[0] keyIndex += 1 if keyIndex == LENS: if check() == 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 = 0 # Reset key index after checking last_key_pressed = pressed_keys sleep(0.1)
セットアップを実行し、メインループに入ります。キーボード割り込み（Ctrl+C）を使用してプログラムをクリーンに終了させることができます。LCD表示をクリアします。
try: setup() loop() except KeyboardInterrupt: LCD1602.clear() # Clear LCD display on interrupt