Python图形界面开发入门之Guizero

不管是手机电脑,还是带触摸屏的终端设备,简单易用的图形界面,总是很受欢迎。

而提起Python下的图形界面开发,大家一定都会想到 PyQt 和 wxPython、Kivy 等经典模块。

不过我们这次要介绍的“guizero”,是一个非常易用的GUI库,能让初学者快速、轻松地为他们的程序创建图形界面。

安装很简单:

pip3 install guizero

这里先来个基础的例子。

from guizero import App, Text, PushButton
app = App(title="IoT前哨站")
intro = Text(app, text="试着用guizeo开发图形界面")
ok = PushButton(app, text="Ok")
app.display()

这个例子应该很容易懂,先设置窗体、标题,然后放入一个文本框和一个按钮。

由于文本框没有设置内容,所以不太看得出来,整个窗体只能发现一个按钮孤零零的杵那儿。

下面我们试着给按钮加功能,让它做一个显示字符的操作(准备让文本框发挥作用了)。

from guizero import App, Text, PushButton

def say_hello():
    text.value = "欢迎关注IoT前哨站"

from guizero import App, Text, PushButton
app = App()
text = Text(app)
button = PushButton(app, command=say_hello)
app.display() 

当你单击 Button 按钮时,原本空着的文本框会显示“欢迎关注IoT前哨站”。

如果你的程序功能比较复杂,需要另外一个窗体展示内容的时候……

from guizero import App, Window, Text
app = App(title="主窗体")
window = Window(app, title="第二窗体")
text = Text(window, text="这段文字将在第二窗体显示")
app.display()

默认情况下,guizero是自动布局,或者通过修改窗体内各部件的align属性,来调整它们的基本方位,但那肯定不够。

更细致一点的布局方式 —— 网格。

from guizero import App, PushButton
app = App(title="IoT前哨站",layout="grid")
button1 = PushButton(app, text="1", grid=[0,0])
button2 = PushButton(app, text="2", grid=[1,0])
button3  = PushButton(app, text="3", grid=[2,0])
button4  = PushButton(app, text="4", grid=[0,1])
button5  = PushButton(app, text="5", grid=[1,1])
button6  = PushButton(app, text="6", grid=[2,1])
button7  = PushButton(app, text="7", grid=[0,2])
button8  = PushButton(app, text="8", grid=[1,2])
button9  = PushButton(app, text="9", grid=[2,2])
button0  = PushButton(app, text="0", grid=[1,3])
app.display()

通过grid参数来修改各部件的[x,y]坐标,以此改变它们在窗体中出现的位置。

你也可以通过在网格参数中指定范围,使部件跨越多个列或行。这些都是可选的,但必须用[x,y,xspan,yspan]这样的格式来指定它们。

比如下面这个图片摆放的例子。

from guizero import App, Picture
app = App(title="IoT前哨站",layout="grid")
picture1 = Picture(app, image="Debian.jpg", grid=[0,0])
picture2 = Picture(app, image="IotOutpost.jpg", grid=[1,0])
picture3 = Picture(app, image="wide.jpg", grid=[0,1,2,1])
picture4 = Picture(app, image="tall.jpg", grid=[2,0,2,2])
app.display()

弹出框大家也经常在用,一般经典的就是询问、提示和警告。

from guizero import App
app = App(title="月饼提问")
build_a_snowman = app.yesno("问题", "你喜欢吃蛋黄月饼吗?")
if build_a_snowman == True:
    app.info("月饼", "这就给你拿一块过来。")
else:
    app.error("月饼", "好吧,那就不吃了。")
app.display()

再看一个经典的滑动条,假设要调整空调的温度。

from guizero import App, PushButton, Slider
app = App(title="空调操作")
button = PushButton(app, text="开/关",width=30, height=5)
slider = Slider(app, width=200, height=30)
app.display() 

下面来一个读取传感器数值并每秒钟刷新的例子。当然,为了方便演示,里面用的是随机数。

from guizero import *
import random
def read_sensor():
    return random.randrange(3200, 5310, 10) / 100
def update_label():
    text.value = read_sensor()
    # recursive call
    text.after(1000, update_label)

if name == 'main':
    app = App(title='Sensor Display!',
              height=100,
              width=200,
              layout='grid')

title = Text(app, 'Sensor value:', grid=[0, 0]) 
text = Text(app, "xx", grid=[1, 0]) 
text.after(1000, update_label) 
app.display()

最后,来一个带菜单选项的例子。

 from guizero import *

 def switch_screen(switch_to):
     hide_all()
     switch_to.show()

 def hide_all():
     for screen in all_screens:
         screen.hide()

 app = App("多选择框运用", layout="grid")
 all_screens = []

 创建一个菜单区域
 menu = Box(app, grid=[0,0], layout="grid")
 menu.tk.width = 900
 menu.bg = "gray"

 选项1
 option1 = Box(app, grid=[1,0])
 text1 = Text(option1, text="这是列表区的内容")
 combo = Combo(option1, options=["树莓派","小熊派","香橙派"])
 all_screens.append(option1)

 选项2
 option2 = Box(app, grid=[1,0])
 text2 = Text(option2, text="这是滑动框")
 slider = Slider(option2)
 all_screens.append(option2)
 
 option1_button = PushButton(menu, text="列表区", \
 command=switch_screen, args=[option1], grid=[0,0], align="left")
 option2_button = PushButton(menu, text="滑动框", \
 command=switch_screen, args=[option2], grid=[0,1], align="left")
 hide_all()
 all_screens[0].show()
 app.display()

左侧灰色的两个菜单选项,分别是“列表区”和“滑动框”,单击任意一个按钮后会出现相应内容,列表区中有个下拉式清单,而滑动框点进去是与其对应的部件。

其他的用法大家可以继续挖掘,不管你的系统是 Windows 还是 Mac、Raspbian Linux,Guizero均可支持。

虽然看着似乎有一点糙,但好在上手快。哪怕你是一个刚开始研究图形界面的 Python 开发者,也能轻松掌握。

作者:王文文,前51CTO安全频道主编,RedHat认证工程师,华为HCIP-IoT认证工程师。

月黑风高无遁逃 —— 用树莓派自制夜视仪

小时候,我花了很多时间玩“细胞分裂”。这个游戏经常要在阴影中徘徊,光线和声音是完成各种任务的重要因素。

游戏中最让人印象深刻的就是情报员 Sam Fisher 戴的夜视仪。因此我一直对能在黑暗中看清事物而着迷,并有了打造便携式夜视设备的想法。

功能要求:

能在黑暗中观察事物(2米到5米)
有图形界面可操作
10个不同功能的按钮
方便的手柄
可调整到最佳视角。
可保存实时视频
可拍照

主要思路:

这个夜视仪核心是红外摄像头(红外线可让你在黑暗中拍摄照片和视频),我买了一个旧的手持式相机闪光灯作为夜视仪的基础。

树莓派Zero小巧,放在这个闪光灯壳子里很完美,有足够的空间支持HyperPixel屏幕和摄像头。而且它还有一个倾斜手柄,这意味着你可以调整夜视角度并且随身携带。

所需硬件:

1、树莓派 Zero W

2、树莓派摄像头 NoIR Camera V2

3、触摸屏 HyperPixel 4.0

代码地址:

https://github.com/IoToutpost/Night-Vision

把程序部署完成之后,可以在桌面放置一个快捷方式,以便随时启动。

十个按钮的功能:

预览 10秒

预览 30秒

预览60秒

预览5分钟

预览10分钟

预览15分钟

拍照

捕捉一个10秒视频

保持预览(没有时间限制)

离开/关闭

因为默认的灰色在黑暗中太亮了,于是作者把按钮改为黑色背景和绿色字体。

编者按:这里用到的HyperPixel 4.0触摸屏似乎与2019年8月发布的Raspbian Buster不太兼容,建议使用Raspbian Stretch。

原先的手持式相机闪光灯没地方展示触摸屏,作者用小刀将其顶部塑料一点一点切掉,这才有了一个不规则的显示区。DIY真是锻炼人啊……

相关视频地址:

https://v.qq.com/x/page/w0917ae6ohs.html

素材:Tecoed.co.uk

作者:TeCoEd

编译:王文文,前51CTO安全频道主编,RedHat认证工程师,华为HCIP-IoT认证工程师。

在树莓派上安装Scratch 3桌面版

Scratch 3于2019年1月发布后,树莓派和Scratch的团队就在努力为 Raspbian这个系统开发桌面版本。

与以前的版本相比,新版Scratch界面和功能都有了显著的改进。但这些改进需要更高配置的硬件和更先进的系统来支持。

随着树莓派4代的性能升级以及 Raspbian Buster 这款系统的发布,业界知名的积木编程工具Scratch 3,终于可以跑在树莓派上了。

哪些树莓派才能装Scratch 3呢?

理论上1G内存的树莓派3B就能跑起来。

但树莓派官方推荐2G或以上内存的树莓派4B,否则你的Scratch 3可能会因为内存不足而出现问题。

注意,Scratch 3只能装在Raspbian Buster以及后续版本上,老系统就别尝试了。

如果你还没有升级到Raspbian Buster,建议你在SD卡上安装一个新的Buster版本,而不是升级当前的Raspbian Stretch。

如果你已经在使用Raspbian Buster,但你不确定你是否在运行最新的版本,请执行:

sudo apt-get update
sudo apt-get install scratch3

或者在桌面进入菜单,然后Preferences > Recommended Software,选中Scratch 3并单击OK。

Scratch 3在树莓派上有哪些特别应用?

Scratch 3为Raspbian提供了新的扩展,允许你用Scratch代码控制GPIO针脚和Sense HAT。

GPIO扩展

GPIO扩展是Scratch 2时代出现的,这里对其做了强化,可以让你更便捷的连接和控制整个电子设备。

Simple Electronics扩展

如果你希望添加一些简单的电子模块,比如游戏用到的的LED或按钮控制器。你应该会发现新的Simple Electronics扩展比GPIO扩展更易于使用。

Simple Electronics扩展是对初学者非常友好的模块,也可以用来和树莓派GPIO引脚做交互。

在本例中,连接到GPIO引脚17的LED由引脚2和GND之间的按钮控制。

Sense HAT扩展

我们改进了Sense HAT扩展让其支持Scratch 3的新功能,另外还引入了许多新的积木块以便于:

感应设备的倾斜,摇晃和方向
使用操纵杆
测量温度,压力和湿度
在LED矩阵上显示文本,字符和图案

Micro:bit和LEGO扩展

Micro:bit和LEGO扩展已经在Scratch 3 Desktop的Windows版和Mac版上提供。这是因为两个系统上都已支持Scratch Link蓝牙通信软件。而目前Raspbian这样的Linux系统还不支持。

Raspbian的Scratch Link版本是我们计划的一部分,但到目前为止,我们还没有正式的发布日期。大家可能要等一段时间。

一轮感谢

长期以来,Scratch和 Raspberry Pi 团队都有一个共同目标,那就是在Raspberry Pi上运行Scratch 3。如今能看到它发布,真是太棒了!

非常感谢 Raspberry Pi 工程师 Simon Long 为Scratch 3的构建和打包,也非常感谢Scratch团队给予的支持。

来自:Raspberrypi.org

作者: Martin O’Hanlon 

译者:王文文,前51CTO安全频道主编,Redhat认证工程师,华为HCIP-IoT认证工程师。

把站台上的电子提示牌建到桌边

一般轻轨和火车的站台上都会有电子提示牌,提醒乘客当前时间、下一班车还要等多久以及该班车的始发站和终点站等等。

那类似的电子提示牌用到了哪些东西?我们能不能自己做一个?

用树莓派Zero、OLED显示器和3D打印的小盒子就可以搞定。它会涉及一些软件,一点焊接工作,还有一些3D打印材料。

引言

不久前,我看到克里斯·哈钦森(Chris Hutchinson)发布的帖子。

Pretty hyped about my most recent @Raspberry_Pi project — a realistic, real-time, train departure board

I’ve open sourced the software over at: 
https://t.co/vGQzagsSpi

Next step: find a case and make it a permanent fixture! 
pic.twitter.com/HEXgzdH8TS— Chris Hutchinson (@chrishutchinson) June 6, 2019

他从交通网站的API中提取数据,并在一个小型OLED上实时显示列车发车信息,以模仿英国列车站台上的那些电子提示牌。

我很欣赏他的项目,所以决定自己也做一个。主要是打算改变软件工作的方式,使其在 balendCloud 上运行,这样部署和配置会更加容易。

此外,我重新设计了显示布局,以实现字体的1:1像素映射。避免任何缩放,以便看起来更像真正的点阵显示。

至此,我已大功告成,并对结果感到满意。你可以按照本教程做一个类似的版本。

列车信息来源

https://www.transportapi.com/

硬件需求

这个项目的硬件需求不多,主要就是下面这几项。

·树莓派Zero W
·8G容量的SD卡
·USB电缆(用于电源)
·SSD1322 OLED显示器

如果你想自己做外壳,那还需要一台3D打印机或3D打印服务。

软件需求

该项目构建在 balenaCloud 上的 Docker 容器中运行,这意味着你只需几步就可以部署项目,从而节省任何耗时的手动包安装或配置。

所以你需要:

• 从GitHub下载项目

https://github.com/IoToutpost/UK-Train-Departure-Display

• 准备好刷系统的工具
• 一个免费的 balenaCloud 账户,用于设置和管理Pi下载并安装balena CLI工具——安装在你的计算机上,允许你在树莓派上安装项目代码。

组合在一起

第一个任务是将显示器连接到树莓派的GPIO头。

我用的是树莓派Zero W,它没有引脚针。虽然可以把它放在一个小得多的空间,但这意味着我必须自己焊接跳线。

我已经在下面列出了2.8英寸显示器(从AliExpress买来的)的引脚分配。

其他基于 SSD1322 的显示器应该也是可以的,你只需要留意一下引脚,并在上电前仔细检查它们是否连接正确。

无论你是否把线焊接到Raspberry Pi,都肯定要将线焊接到显示器上。

设置软件

用 balenaCloud & Docker 大大简化了软件的设置过程。

这意味着你不必手动安装或配置软件包,只需设置应用程序,添加设备并刷写SD卡,然后用 balena CLI 工具从计算机推送代码。我不会在这里详细介绍这个过程,你可以访问以下链接查看相关文档。

https://www.balena.io/docs/learn/deploy/deployment/

• 设置balenaCloud应用程序

首先你要有一个balenaCloud账户。然后添加一个新的应用程序,确保为正在使用的设备选择匹配的硬件类型。

接下来,向应用程序添加一个新设备,配置网络并下载balenaOS映像。

• 给设备刷写SD卡并接通电源

用Etcher或其他工具把下载好的操作系统刷入SD卡。
将SD卡插入树莓派并启动设备。几分钟内,它应该会出现在balenaCloud仪表板上。

• 推送App代码

这一步是将代码推送到balenaCloud,之后它会将其分发到你刚才添加的树莓派。具体步骤:

从GitHub下载代码(本文前面提到的链接),然后在你的计算机上安装 balena CLI 工具,进入项目目录,执行 balena push <appName> ,其中 <appName> 是你之前在 balenaCloud 仪表板中创建的应用程序的名称。例如:balena push TrainDepartureDisplay。

如果一切顺利,你将看到balena 独角兽吉祥物,并且你刚刚推送的代码将自动分发到设备上。

准备好硬件并部署代码后,下一步是配置运行应用程序所需的环境变量。

添加配置信息

不需要手动编辑配置文件,你可以用 balloud 仪表板来设置并随时更改任何变量。如果需要的话,你可以看看如何设置环境变量的文档。

https://github.com/balena-io-playground/UK-Train-Departure-Display#configuration

在获得传输API的密钥和应用ID之前,你需要在 Transport API 上注册一个帐户。这样你才能知道列车目的地和到站时间等信息。

一个基础帐户是免费的,每天只能有1000个请求,但是对于这个项目来说已经足够了。

如果前面工作都没问题,整个系统应该可以运行了,你第一眼看到的画面应该是这样。

做个外壳

接下来要把这个电子提示牌做的更真实一些,至少在外观方面。

我设计了一个外壳来装显示器和树莓派。这样可以把所有的东西紧密地放在一起,不会浪费太多的空间。

然后用Autodesk Fusion 360和Creality Ender 3(通过Cura)将其打印出来。这个外壳的模型可以在balena Thingiverse页面上找到。

将 Raspberry Pi Zero 放进壳中,然后熔化少许卡槽以便将其固定。

然后,用四个2.6毫米螺丝封住后盖。

我的电脑显示屏背面有USB接口,所以我剪了一条旧的USB电缆来供电。用细电线做这样的连接时,两根导线外侧可以加上热收缩管。给它们加热后,会形成一个坚固的接头。

供电线通过外壳顶部引出,以获得清爽的外观,然后用双面胶将我们的成品固定在电脑显示屏的下面。

后记

非常感谢Chris Hutchinson,是他最初启动这个项目,并促使我做进一步的开发。Blake也做了一些改进,这个项目就是他那里 fork 出来的。

Blake的项目地址:
https://github.com/ghostseven/UK-Train-Departure-Display

本项目用到的字体:
https://github.com/DanielHartUK/Dot-Matrix-Typeface

来自:Balena.io

作者:Chris Crocker-White

译者:王文文,前51CTO安全频道主编,Redhat认证工程师,华为HCIP-IoT认证工程师。

请君入瓮 —— 智能捕鼠器DIY

住处闹鼠患怎么办?

老鼠药、粘鼠胶不环保,捕鼠夹又容易误伤别的小动物。

来看看一个叫 Alain Mauer 的国外创客用树莓派和红外光栅做的智能捕鼠器。

视频地址:

https://v.qq.com/x/page/l0884rzglyt.html

他的捕鼠器名叫RaspiTrap,原理说起来也很简单:

当有东西进入捕鼠器被红外线探测到,马上放下闸门,并拍照向管理员告警。

1、 捕鼠器结构

长方体中空装置,主要分为陷阱区和控制区,闸门平时呈开放状态。

盒内控制区主要由一个带摄像头的树莓派和一个控制板,红外光栅外加一个舵机组成。


2、外壳制作

一般用PVC板拼接,当然你也可以选用其他强度比较好的板材。这里用的是5mm厚的PVC板,面积约350毫米×110毫米大小。

将这些PVC板有序的拼接,卡紧。

长方体的前端要开一个拱形门,以便老鼠进来。

两侧也要开口,装上丙烯酸玻璃板,方便肉眼看到捕鼠器内部的情况。

3、红外光栅

为了检测老鼠是否在里面,这里要用到红外光栅。你可以先在面包板上进行测试。如果你喜欢深度DIY,可以自己制作PCB。当然网上有现成的可以订购。该板可以使用树莓派的5V电路供电。

控制板电路图

实际电路板

4、盒内重要部件摆放

为了固定陷阱内的TEMIC K153P(红外),作者又钻了两个凹槽。它们被安置在3毫米丙烯酸玻璃板后面。

装好9GR伺服电机。

把一个鱼眼镜头放置在树莓派相机前面。

把所有配件都装起来,检查一下镜头是否正常工作。

一般手机有自动对焦功能,但树莓派相机只有一个固定的焦点,所以照片是模糊的。

有兴趣的朋友可以想想怎么改进。

4、盒内主要结构

打开后盖,你可以看到树莓派,伺服电机和红外光栅连接的PCB板。镜头下方还有一个白色的LED灯,它能提示捕鼠器状态,也能用作拍照​的光源。

左边的机械释放装置是一块薄薄的PVC板。它通过一根细金属线与伺服电机连接。发现老鼠进入后,伺服电机拉下门栓。

最后,是捕鼠器的源代码。

地址:

https://github.com/IoToutpost/Raspitrap

这些脚本是用python写的。trapmain.py 相当于入口程序。

在本例中,入口程序先检查物体是否被红外线监测到,然后跳转到拍照并发送即时消息的脚本。最后,发送邮件。

对于即时消息推送,作者使用的是Instapush的服务 (https://instapush.im/)。

提前在手机或智能手表上装好App,配置好用户信息之后,就可以收到实时消息了。

当然,如果你想用微博或微信来接收推送也是可以的,具体根据自己需求开发即可。

注:作者在这个例子中用的系统是Archlinux,当然这看个人喜好。你用Raspbian或Fedora都是可以的。

素材: instructables

编译:IoT前哨站

Python文本游戏之根据提示猜词

之前IoT前哨站上发布了“Python写文本冒险游戏的要点”和“在文本冒险游戏中加入道具”,讲的都是冒险类游戏。

那猜谜类型的文本游戏大家知道怎么做吗?

比如经常被用来练习的猜数字:

这确实是一个经典的入门。不过我们这次要加点难度。让大家来猜词语。

要求:

每次随机给出一部分残缺的字符,让大家回忆并输入完整的词语。

答对输出正确,答错提示错误,并告知正确答案。

思路:

1、创建一个小的词库,这里我们将一部分词语放入数组,命名为:questions。

import random

questions = [“As you like it”, “The Tempest”, “Measure for Measure”, “Much Ado About Nothing”, “The Comedy of Errors”, “King Lear”, “Cymbeline”, “Hamlet”, “Coriolanus”, “Othello”, “Love’s Labour’s Lost”, “King John”, “Julius Caesar”, “Edward III”]

2、随机选择一个短语,并将其转换为大写。

chosen_phrase = random.choice(questions)
chosen_phrase = chosen_phrase.upper()

3、去掉元音、空格和单引号。把删选后的字符拼接起来,赋值给变量puzzle。

vowels = [“A”, “E”, “I”, “O”, “U”, ” “, “‘”]
puzzle = “”
for letter in chosen_phrase:
if not letter in vowels:
puzzle += letter

4、随机插入空格

puzzle_with_spaces = “”

while len(puzzle) > 0:
group_length = random.randint(1,5)
puzzle_with_spaces += puzzle[:group_length] + ” “
puzzle = puzzle[group_length:]

5、最后加入答案检测,如果输入和答案一致,就告知“That’s correct!”,如果答案错误,提示:No,并给出正确答案。

guess = input(“What is your guess? “)
guess = guess.upper()

if guess == chosen_phrase:
print(“That’s correct!”)
else:
print(“No. The answer is “, chosen_phrase)

好了,一个根据提示信息猜短语的文本游戏就写完了。

完整代码可访问:

https://github.com/IoToutpost/Python_game/tree/master/Puzzles

在把这个游戏给别人玩的时候,记得先让玩家看一看你的词库。不然就是瞎猜了。

有能力的朋友可以试着扩展一下,说不定你可以把它改成一个英语学习程序。

注:文中猜词代码来自MagPi 82《Code a quiz game with Python》。

树莓派整蛊之”突然出现的蜘蛛”

上次发了一个制作整蛊坐垫的文章,貌似有些朋友还不过瘾,那咱们这次就来个升级版 —— “突然出现的蜘蛛”。

我们将制作一个吓人的蜘蛛盒子,让里面的蜘蛛突然出现在人们面前,并发出恐怖的声音。

在启动项目之前,你得先知道:

1、如何用激光切割机制作符合规格的箱子(放蜘蛛和其他道具用)

2、如何控制gpio输入和输出设备

4、如何为了特定目的用函数将命令组合在一起

5、如何使用pygame播放声音

6、如何利用脉宽调制(PWM)信号来控制伺服电机

所需电子硬件:

1、圆按钮

2、伺服电机

3、扬声器

4、LED灯

5、330欧姆电阻器

6、电池组或充电宝

7、树莓派

制作盒子:

要制作这个盒子,我们建议用3毫米厚的胶合板进行激光切割。最简单的方法是找一个本地的创客/黑客空间,问他们是否可以帮助。

许多学校现在也有小型激光切割机,所以你可以问问相关的设计和技术部门是否可以提供帮助。

如果找不到激光切割机,也可以用硬纸板做这个盒子。

盒子的设计图:

https://github.com/IoToutpost/grandpa-scarer/tree/master/en/resources

盒子图形的切割设置:

红色:描边即可

黑色:直接切割

所需切割面积为450 x 400毫米。如果你的激光切割机床比较小,那么用Inkscape或Adobe Illustrator编辑一下,把它分成两张。

由于激光切割机型号较多,且操作起来有一定危险性。不建议新手去摸,最好把该工作交给熟练工。

激光切割出盒子

把盒子粘合:

用热胶枪把盒子的边粘在一起。如果胶水到处都是,不要担心。没有人看到盒子里面。

附上铰链:

用两个铰链把盖子的一侧固定住,在盒盖附近形成活动连接,螺丝一定要拧紧。

用好伺服电机:

接下来我们要用到伺服电机,其内置控制电路,最大可调到180度。

系统会通过非常快的速度打开和关闭一个GPIO管脚来控制伺服电机。脉冲的长度(也称为脉冲宽度)控制着电机指向哪个方向。

这些信号被称为脉宽调制(PWM),允许你做各种各样的事情,从LED调明暗到驱动电机。

树莓派不支持以标准方式生成这些PWM信号,因为它没有专用的时钟系统。

不过在这个项目中,我们依然使用软件生成PWM信号。这种方法的缺点是信号并不完美,因此伺服电机可能会来回抖动。

伺服电机接线

该电机有三个引线。通常,棕色/黑色的是地线,红色的是5v(微型电机供电),黄色/橙色是信号。我们将使用公对母跳线连接电机的母引脚和树莓派的GPIO引脚。

首先将电机的棕色/黑色线连接到树莓派的引脚9。然后将伺服电机的红线连接到树莓派的引脚2。最后,将电机的控制线(黄色/橙色)连接到Pi上的引脚11。

这是接线示意图:

接线按钮

为了控制蜘蛛出现的时机,你需要一个物理按钮。

首先,你要将两根导线的一端分别接到按钮的两个管脚上。这两根导线尽量长一点,如果你不想站在盒子边上操作的话。

两根导线的另一端,要分别接到树莓派的GPIO引脚上。一根线从按钮连接到Pi的第6引脚,另外一根线从按钮连接到Pi的第18引脚。

记得用胶带之类的固定好,然后试一下是否能通。

然后开始敲代码:

import RPi.GPIO as GPIO
import time
import pygame
import random

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

GPIO.setup(11, GPIO.OUT)
GPIO.setup(16, GPIO.OUT)  
GPIO.setup(18, GPIO.IN, GPIO.PUD_UP)
p = GPIO.PWM(11, 50)
p.start(0)

def waitButton():
    GPIO.wait_for_edge(18, GPIO.RISING)

def sound():
    sounds = [
        "Female_Scream_Horror-NeoPhyTe-138499973.mp3",
        "Monster_Gigante-Doberman-1334685792.mp3",
        "Scary Scream-SoundBible.com-1115384336.mp3",
        "Sick_Villain-Peter_De_Lang-1465872262.mp3",
    ]

    choice = random.choice(sounds)
    
    pygame.mixer.init()
    pygame.mixer.music.load(choice)
    pygame.mixer.music.play()

    # Wait for the sound to finish
    while pygame.mixer.music.get_busy():
        continue
    time.sleep(0.3)

# Main program section
while True:  # Forever loop (until you hit ctrl+c)
    try:
        waitButton()           # Wait until the button is pushed
        p.ChangeDutyCycle(3)   
        time.sleep(0.1)        # Allow the servo to move
        sound()                # Play a sound file
        time.sleep(2)          
        waitButton()           # Wait until the button is pushed
        p.ChangeDutyCycle(12)  
        time.sleep(1)          
    except(KeyboardInterrupt):  
        p.stop()               # Stop the PWM
        GPIO.cleanup()         # Resets the GPIO pins

播放声音:

当你按下按钮时,你的蜘蛛就会跳出来,然后发出很大的声音。

可是树莓派没有任何内置扬声器,所以你要使用一个小型便携式扬声器,把插头塞到到Pi的3.5毫米音频插孔即可。

完整装箱:

现在你需要把所有的电子设备都装进盒子里。因为树莓派是整个项目的大脑,所以你要先把它装上去。

如果你是按上面设计图纸制作的盒子,你应该可以看到一个激光雕刻的侧边区域,那里有四个螺丝固定孔。用3D打印垫片和M2.5螺丝将树莓派固定在这个区域。

蜘蛛要选好,与盒子的大小要匹配。

将蜘蛛绑好线后,反着放进盒子,把伺服电机固定在盒子的开盖处,等会要用它扣住盖子。

合上盖子,把按钮到树莓派的两根线绑到一起。

最后,把盒子安全的固定到房檐或门框上。别挂在不受力的地方。千万别按钮一按,蜘蛛没出来,盒子掉下来砸到人。

祝大家玩的开心~

PS:如果要加入预警提示可以在电路中加LED灯,再串接一个330欧的电阻,以便在蜘蛛出现前先闪一下。

相关代码和设计:

https://github.com/IoToutpost/grandpa-scarer/

素材:Raspberrypi.org

编译:IoT前哨站

十行代码就能写个整蛊玩具

有时候看国外的街头搞笑节目,经常会看到一种会出声的坐垫。

当不知情的人坐上去时候,椅子上的坐垫便会发出各种奇怪的声音。让人还误以为是自己造成的。

其实做这个并不难,如果用我们这套方法,可能只要十行代码就搞定了,而且还可以指定任意的音乐。

所需工具:

1、树莓派

2、小音箱

3、鳄鱼线和公母跳线各两条

4、几个夹子

5、铝箔

6、硬纸板

7、铜带和海绵若干

开始制作:

从硬纸板上剪两个圆圈,然后把铝箔纸粘在圆圈上。

用一些铜带把铝箔纸和圆纸板的边缘连接起来,做成两个盘子。

把海绵切成长方体,把它们粘在其中一个盘子的箔纸上,这样箔纸就不会互相接触,除非有人坐在盘子上。

它应该是这样的:

把两个盘子叠在一起,铝箔片相对而置。铜带部分不要接触。

你现在有一个“垫子”了。你可以把两个盘子粘在一起,或者用夹子或回形针,这样你就可以测试你的坐垫是否工作正常,并且很容易调试相关硬件。

接下来是树莓派插线位置:

将鳄鱼夹一头接在纸板的铜带部分,然后将另一头夹在所连接的跳线的外销上。两条线同样操作。最后的样子是这样。

硬件部分完成后,先连到树莓派上测试一下声音播放。

接好小音箱,然后在命令行播放你事先准备的wav格式音乐。比如:

aplay burp.wav

确定可以听见音乐之后,开始编码。用Python比较简单,十行就搞定了。

import os,random
from time import sleep
from gpiozero import Button
button = Button(2)

trumps = ['ben-fart.wav','ca-fart.wav','marc-fart.wav']

while True:
    button.wait_for_press()
    parp = random.choice(trumps)
    os.system("aplay {0}".format(parp))
    sleep(2)

三个音乐文件都要提前准备好,最后运行一下看看是否能跑起来。

小心地把“坐垫”放在沙发或椅子上。接好电源(最好用电池组),让程序保持在运行状态。然后……

如果整蛊成功,别忘记回来点个赞。

来源:Raspberrypi.org

编译:IoT前哨站

在文本冒险游戏中加入道具

上次发了一篇“Python写文本冒险游戏的要点”之后,有的朋友说形式太简单了,能不能在游戏中加入道具?

既然如此,我们这次就来给它升一级。

很多人都玩过“刺激战场”类的游戏,进一个房子就拼命捡枪捡子弹什么的。这些都是游戏人物的重要道具。

下面我们就继续以《回村》为例子,在其中加入道具拾取和过关判定。

先把游戏环境概念图画出来。

1、森林里有牛肉

2、小山里有红酒

3、湖泊边有强盗

获胜判定:

带着牛肉和红酒,避开强盗,回到村庄即获胜。否则游戏继续。

好了,现在就在代码中更新道具和强盗。

代码地址:

https://github.com/IoToutpost/Python_game

Gohome.py是之前的版本,Gohome_v0.2.py是我们加了道具的版本。

需要注意的是,我们现在用字典来存储地点、方向和道具了。这样对于数据读写来说会更方便。

Python中的字典是啥?

字典是Python中唯一内建的映射类型。字典中的值并没有特殊的顺序,但是都存储在一个特定的键(Key)里。键可以是数字、字符串甚至是元组。

字典由多个键及与其对应的值构成的对组成。每个键和它的值之间用冒号(:)隔开,项之间用逗号(,)隔开,而整个字典由一对大括号括起来。字典中的键是唯一的,而值并不唯一。

好了,跑一下试试。

到此,一个简单的RPG游戏算是做好了。

如果想让游戏更好玩,要加的东西还很多。比如战斗元素,生命值,时间……探索无止境。

注:这个系列的文章是写给新手的,高手就不用看了哈。当然,欢迎指导,欢迎分享更有意思的版本。

只要有想象力,打印机都能做游戏

不知道为什么,文本冒险游戏最近频频被人提及。这不,现在又出来一个基于实时打印的文本冒险游戏 —— Quest Smith。

这位脑洞较大的创客名叫 Bekir Dağ ,他用微型打印机和树莓派做出了这个手持游戏设备。

关于文本冒险游戏的背景知识:

1975年左右,程序员兼业余洞穴探险者 威尔·克劳瑟(Will Crowther)编写了第一个文本冒险游戏 —— Adventure。最初名为 ADVENT,因为在他使用的操作系统中,文件名不能超过六个字符,后来被命名为《巨大的洞穴冒险》 —— Giant Cave adventure。

玩家需要阅读周围环境的描述并从一组选项中进行选择,或者输入下一步并希望游戏能够理解玩家提及的内容。

Bekir Dağ 的创新之处是他把一个文本冒险游戏做成实时打印剧情了。玩家用 Yes 和No 两个按钮来决定游戏的走向 。

Quest Smith是个啥?

在柏林的一家游戏博物馆里,Bekir Dağ 看到了一个手持式游戏设备,于是他决定用树莓派 Zero W自己做一个。

他设计了Quest Smith 的躯壳,用3d绘图软件输出了 STL 文件并在
Thingiverse 网站上免费分享。

下载地址:

https://www.thingiverse.com/thing:3471217

树莓派 Zero W 与热敏打印机、电池和各种按钮紧密贴合在一起。由安装在外壳上的太阳能电池板供电,所有组件都连接到 TP4056 板,该板允许电池为树莓派供电。

硬件材料:

1、Raspberry Pi Zero Wireless 一个

2、GOOJPRT 热敏打印机一个

3、五伏电压升压模块 一个

4、 TP4056 板 一个

5、 18650电池 一个

6、瞬时触碰式开关

7、 Micro usb 转大口接头

8、螺钉 3.5 x 20毫米 四个

9、 滑动开关 一个

10、太阳能电池板60 x 60毫米 5.5V

另外要准备热熔枪、电烙铁和3D打印机。

相关的代码:

https://github.com/IoToutpost/quest_smith

1、系统需要安装的组件

sudo apt-get install libpython3-dev libpython3-stdlib libqt5printsupport5 php7.0-mbstring python3-rpi.gpio python-rpi.gpio python-setuptools python-dev build-essential

2、安装composer

步骤在此: https://getcomposer.org/download/

3、安装两个python库

pip install setuptools
pip install locustio

4、拉取代码

mkdir quest_smith
cd quest_smith
git clone git@github.com:bekirdag/quest_smith.git .
composer install

5、 在重新启动时,通过在crontab上添加一行来运行 Quest Smith 脚本

crontab -e
@reboot sudo /usr/bin/screen -dmS story-game /usr/bin/python3 /home/pi/thermal/push3.py

6、 再次向 crontab 添加另一行代码,以便在每次重启时更新软件,这样你的故事就会是最新的。

@reboot sudo cd /home/pi/quest_smith && sudo git pull origin master

Quest Smith 目前仍在开发中。虽然用户现在可以构建并开始玩这个游戏,但作者呼吁社区用户提交他们自己的故事(有好的分支剧情就发过去)。

Bekir Dağ 说:“每个关卡都需要两个版本的故事,这使得可能性呈指数级增长。所以一个人完成整个故事线对我来说是非常困难的。比如为了让玩家达到9级,我们需要编写1023个故事部分。如果你能帮我,那就太好了! ”

如果想看这个设备是怎么玩的点这里:

http://v.qq.com/x/page/y0846fbymnz.html

相关阅读:

Python写文本冒险游戏的要点

https://mp.weixin.qq.com/s/jtxOqDlYLt3VjdsnLXfdAg

新手可以在研究这篇文章的同时学会面向对象编程。

来自:Raspberrypi.org

编译:王文文