## 项目33 密码锁
**1. 项目介绍：**
常用的数字按钮传感器，一个按钮就使用一个IO口，而有时我们需要的按钮比较多时，就会占用过多的IO口，为了节省IO口的使用，把多个按钮做成了矩阵类型，通过行列线的控制，实现少IO口控制多个按钮。
在本项目中，我们将来学习ESP32和薄膜4*4矩阵键盘控制舵机和蜂鸣器。
**2. 项目元件：**
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|ESP32*1|面包板*1|舵机*1|
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|薄膜4×4矩阵键盘*1|USB 线*1| 跳线若干|
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|NPN型晶体管(S8050)*1|有源蜂鸣器*1|1KΩ电阻*1|
**3. 元件知识：**
**4×4矩阵键盘：** 键盘是一种集成了许多键的设备。如下图所示，一个4x4键盘集成16个键。
与LED矩阵集成一样，在4x4键盘中，每排键都是用一根引脚连接，每一列键都是一样的。这样的连接可以减少处理器端口的占用。内部电路如下所示。
使用方法类似于矩阵LED，即使用行扫描或列扫描方法检测每列或每行上的键的状态。以列扫描法为例，向第4列(Pin4)发送低电平，检测第1、2、3、4行电平状态，判断A、B、C、D键是否按下。然后依次将低电平发送到列3、2、1，检测是否有其它键被按下。然后，你可以获得所有键的状态。
**4. 读取4*4矩阵键盘的键值：**
我们首先使用一个简单的代码读取4*4矩阵键盘的键值并将其打印出来，其接线图如下所示：
本教程中使用的代码保存在：“**..\程序代码\Python_代码**”的路径中
。
你可以把代码移到任何地方。例如，我们将代码保存在 **D盘** 中，路径为D:\2. 项目教程。
打开 “Thonny” 软件，点击 “此电脑” → “D:” → “2. 项目教程” → “项目33 密码锁”。选择 “keypad\.py”，右键单击鼠标选择 “**上传到/**”，等待 “keypad\.py” 被上传到ESP32. 并鼠标左键双击“Project_33.1_4x4_Matrix_Keypad_Display.py”。
```python
# 导入 keypad 库.
from keypad import KeyPad
import time
# 将键盘模块与ESP32引脚关联.
keyPad = KeyPad(22, 21, 19, 18, 17, 16, 4, 0)
#调用函数keyPan.scan()来获取所按键的值。一旦得到，就打印出来.
def key():
keyvalue = keyPad.scan()
if keyvalue != None:
print(keyvalue, end="\t")
time.sleep_ms(300)
return keyvalue
while True:
key()
```
确保ESP32已经连接到电脑上，单击 。
单击 ，代码开始执行，你会看到的现象是：按下键盘，Thonny IDE下的 “**Shell**” 窗口将打印对应的键值，如下图所示。按 “Ctrl+C” 或单击  退出程序。
**5. 密码锁的接线图：**
在上一实验中，我们已经知道了4×4矩阵键盘的键值，接下来，我们使用4×4矩阵键盘作为键盘来控制舵机和蜂鸣器。
**6. 项目代码：**
你可以把代码移到任何地方。例如，我们将代码保存在 **D盘** 中，路径为D:\2. 项目教程。
打开 “Thonny” 软件，点击 “此电脑” → “D:” → “2. 项目教程” → “项目33 密码锁”。选择 “keypad\.py”，右键单击鼠标选择 “**上传到/**”，等待 “keypad\.py” 被上传到ESP32. 并鼠标左键双击“Project_33.2_Keypad_Door.py”。
```python
from keypad import KeyPad
from machine import Pin, PWM
import time
keyPad = KeyPad(22, 21, 19, 18, 17, 16, 4, 0)
servo= PWM(Pin(15))
servo.freq(50)
servo.duty(256)
servo.duty_u16(1638)
time.sleep_ms(1000)
activeBuzzer = Pin(2, Pin.OUT)
# 定义数组并设置密码.
passWord = "1234"
keyIn = ""
def key():
keyvalue = keyPad.scan()
if keyvalue != None:
print('Your input:', keyvalue)
time.sleep_ms(200)
return keyvalue
while True:
# 每次按下一个键，蜂鸣器就会短促地鸣叫一声，
# 键的键值将存储在keydata数组中.
keydata = key()
if keydata != None:
activeBuzzer.value(1)
time.sleep_ms(100)
activeBuzzer.value(0)
keyIn += keydata
# 当按下4个键时，判断密码是否正确。
# 如果正确，伺服将旋转90度，1秒后再转回来。
# 如果密码输入错误，蜂鸣器会长时间鸣叫一次，并清除keyInNum的值.
if len(keyIn) == 4:
if keyIn == passWord:
print("passWord right!")
servo.duty_u16(4915)
time.sleep_ms(1000)
servo.duty_u16(1638)
else:
print("passWord error!")
activeBuzzer.value(1)
time.sleep_ms(1000)
activeBuzzer.value(0)
keyIn = ""
```
**7. 项目现象：**
确保ESP32已经连接到电脑上，单击 。
单击 ，代码开始执行，你会看到的现象是：按键盘输入4个字符的密码，如果输入正确（正确密码：1234），舵机会转动一定角度，然后回到原来的位置。如果输入错误，将发出输入错误警报。按 “Ctrl+C” 或单击 退出程序。
