Auf einem Tastenfeld soll ein zufällig erzeugter Pin eingegeben werden. Das Programm soll diesen Pin abfragen. Wurde der Pin nach Druck auf die Taste # richtig eingegeben, wird die Meldung „korrekter Pin“ angezeigt und der Servomotor öffnet die Schranke.
So sieht es aus:
Schließe das LCD an:
⇒LCD
Normalerweise wäre eine komplexe Verkabelung zum Betrieb eines LCDs nötig. Der ⇒I2C-Bus regelt über einen eigenen Mikroprozessor die Kommunikation der Datenleitungen untereinander. Es werden deshalb nur vier Anschlüsse benötigt.
Auf der Rückseite befindet sich ein Drehpotentiometer, mit dem die Helligkeit des LCDs eingestellt wird.
Der 180° Servomotor ist ein spezieller Elektromotor, der eine 180°-Drehung ausführen und der innerhalb dieser Drehung zu einer beliebigen Position gefahren werden kann.
Benötigte Bibliotheken:
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Benötigte Bauteile:
- 4‑zeiliges LCD mit I²C-Schnittstelle
- Servomotor
- Tastenfeld 3x4
- Leitungsdrähte
Das Tastenfeld besteht aus Reihen und Spalten, die von unten nach oben in einem ⇒zweidimensionalen Array angeordnet werden:
Baue die Schaltung auf.
(Fahre mit der Maus über das Bild, um die Bezeichnungen der Bauteile zu sehen)
Binde die Bibliotheken ein und definiere die Variablen:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 | #include “Adafruit_Keypad.h” #include “Servo.h” #include “LiquidCrystal_I2C.h” LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4); // Bezeichnung des Motors Servo Motor; // Größe des Tastenfeldes // 3 Spalten const byte SPALTEN = 3; // 4 Zeilen const byte REIHEN = 4; // die Ziffern/Zeichen: // Array 3 x 4 char Tasten[REIHEN][SPALTEN] = { { ‘#’, ‘0’, ‘*’ }, { ‘9’, ‘8’, ‘7’ }, { ‘6’, ‘5’, ‘4’ }, { ‘3’, ‘2’, ‘1’ } }; // die Pins für die 3 Spalten byte SpaltenPins[SPALTEN] = { 3, 4, 5 }; // die Pins für die 4 Zeilen byte ReihenPins[REIHEN] = { 6, 7, 8, 9 }; // TastenFeld ⇒ Name des Keypads // -> Zuordnung der Pins zu den REIHEN und SPALTEN des Arrays Adafruit_Keypad Tastenfeld = Adafruit_Keypad(makeKeymap(Tasten), ReihenPins, SpaltenPins, REIHEN, SPALTEN); String Vergleich; String Pin; // char-Array für die eingegebenen Zeichen char Zeichen[5]; // Position im Array Zeichen int Position = 0; // Position der angezeigten Spalte LCD int PositionSpalte = 0; // Pin des Servos int ServoPin = 12; |
Der setup-Teil. Beachte die Kommentare:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 | void setup() { // Pin dem Servo zuordnen Motor.attach(ServoPin); // Tastenfeld starten Tastenfeld.begin(); // LCD einschalten lcd.init(); lcd.backlight(); Serial.begin(9600); // auf serielle Verbindung warten while (!Serial) { ; } delay(500); // nur beim Start anzeigen Serial.println(“Bitte 4‑stelligen Pin eingeben:”); Serial.println(“Pin-Eingabe mit # abschlie\u00dfen”); Serial.println(“Korrektur mit * ”); // Zufallsgenerator starten randomSeed(analogRead(A0)); // neuen Pin erstellen neuerPin(); // Servo in Ausgangsposition fahren Motor.write(0); } |
Der loop-Teil. Beachte die Kommentare.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 | void loop() { // gedrückte Taste lesen Tastenfeld.tick(); while (Tastenfeld.available()) { keypadEvent Taste = Tastenfeld.read(); // wenn die Taste losgelassen wurde // Wert abgefragter Taste zu char umwandeln if (Taste.bit.EVENT == KEY_JUST_RELEASED) { lcd.setCursor(0, 0); lcd.print(“Pin eingeben: ”); // Zeilen LCD löschen ZeileLoeschen(1); ZeileLoeschen(3); Motor.write(0); // eingegebenes Zeichen an der aktuellen Position speichern Zeichen[Position] = (char)Taste.bit.KEY; // Zeichen anzeigen Serial.print(Zeichen[Position]); lcd.setCursor(PositionSpalte, 2); lcd.print(Zeichen[Position]); // nächstes Zeichen -> Position erhöhen // Position Spalte LCD erhöhen Position++; PositionSpalte++; // Korrektur ASCII-Wert 42 = * if (Taste.bit.KEY == 42) { // char-Array Zeichen leeren for (int i = 0; i < sizeof(Zeichen); i++) { Zeichen[i] = NULL; } // Variablen zurücksetzen, Zeilen LCD löschen Position = 0; PositionSpalte = 0; ZeileLoeschen(0); ZeileLoeschen(2); Serial.println(“\tKorrektur: ”); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print(“Korrektur: ”); } // Zeichen ASCII-Wert 35 = # if (Taste.bit.KEY == 35) { // char-Array in String umwandeln Vergleich = String(Zeichen); // letzte Zeichen des Strings sind 0 und # -> müssen entfernt werden Vergleich = Vergleich.substring(0, Vergleich.length() - 2); Serial.println(); Serial.print(Vergleich); // Zeilen LCD löschen ZeileLoeschen(0); ZeileLoeschen(2); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print(“Pin: ” + Vergleich + ” ”); // Eingabe mit Pin vergleichen if (Vergleich == Pin) { Serial.println(“\korrekter Pin — Schranke \u00f6ffnen!”); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(“-> korrekter Pin!”); delay(2000); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(“Schranke \357ffnen!”); Motor.write(90); } else { Serial.println(“\tFalscher Pin — kein Zugriff”); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(“-> falscher Pin!”); } // Variable zurücksetzen Position = 0; PositionSpalte = 0; // neuen Pin erstellen neuerPin(); } } } } |
Die Funktion neuerPin() erzeugt einen neuen, zufälligen Pin und zeigt ihn an..
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | String neuerPin() { // zufälligen PIN bestimmen Pin = “”; Serial.println(“—————————————”); for (int i = 0; i < sizeof(Zeichen) - 1; i++) { int Zahl = random(0, 10); Pin = Pin + String(Zahl); } // Pin anzeigen Serial.println(“neuer Pin: ” + Pin); lcd.setCursor(0, 3); lcd.print(“neuer Pin: ” + Pin); return Pin; } |
Die Funktion ZeileLoeschen() löscht einzelne Zeilen auf dem LCD.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | void ZeileLoeschen(int Zeile) { for (int i = 0; i < 20; i++) { lcd.setCursor(i, Zeile); lcd.print(“ ”); } } |
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