用莫尔斯电码实现摩尔斯电报

莫尔斯电码（Morse code）是一种在通信中使用的编码方式，使用短信和长信的长短不同来表示字母、数字和标点符号等。由于只使用了两种信号，摩尔斯电码很容易转化为电磁信号，成为了历史上最重要的电报通信方式之一。

莫尔斯电码的规则

• 点与线的周期比为1:3；
• 同个字符内部符号间震荡的周期比为1:1；
• 同个字符之间的周期比为1:3；
• 单词之间的周期比为1:7；
• 特定字符电码：A=.-、B=-...、C=-.-.、D=-..、E=.、F=..-.、G=--.、H=....、I=..、J=.---、K=-.-、L=.-..、M=--、N=-.、O=---、P=.--.、Q=--.-、R=.-.、S=...、T=-、U=..-、V=...-、W=.--、X=-..-、Y=-.--、Z=--..
• 数字0到9电码：0=-----、1=.----、2=..---、3=...--、4=....-、5=.....、6=-....、7=--...、8=---..、9=----.

实现摩尔斯电报

首先，我们需要将输入的文字转换为对应的莫尔斯电码，然后使用蜂鸣器或闪光灯等设备输出对应的信号。以下是一个 Python 代码片段，用于将输入的字符串转换为莫尔斯电码：

MORSE_CODE_DICT = {'A': '.-', 'B': '-...', 'C': '-.-.', 'D': '-..', 'E': '.', 'F': '..-.', 'G': '--.', 'H': '....', 'I': '..', 'J': '.---', 'K': '-.-', 'L': '.-..', 'M': '--', 'N': '-.', 'O': '---', 'P': '.--.', 'Q': '--.-', 'R': '.-.', 'S': '...', 'T': '-', 'U': '..-', 'V': '...-', 'W': '.--', 'X': '-..-', 'Y': '-.--', 'Z': '--..', '0': '-----', '1': '.----', '2': '..---', '3': '...--', '4': '....-', '5': '.....', '6': '-....', '7': '--...', '8': '---..', '9': '----.'}

def text_to_morse_code(text):
    morse_code = ''
    for char in text:
        if char != ' ':
            morse_code += MORSE_CODE_DICT[char.upper()] + ' '
        else:
            morse_code += ' '
    return morse_code

接下来，我们需要根据莫尔斯电码输出相应的信号。以下是一个使用 GPIO 针脚输出莫尔斯电码的 Python 代码片段：

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# 设置 GPIO 引脚
LED_PIN = 18
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(LED_PIN, GPIO.OUT)

# 莫尔斯电码输出函数
def morse_code_output(morse_code):
    for morse_char in morse_code:
        if morse_char == '.':
            GPIO.output(LED_PIN, GPIO.HIGH)
            time.sleep(0.1)
            GPIO.output(LED_PIN, GPIO.LOW)
            time.sleep(0.1)
        elif morse_char == '-':
            GPIO.output(LED_PIN, GPIO.HIGH)
            time.sleep(0.3)
            GPIO.output(LED_PIN, GPIO.LOW)
            time.sleep(0.1)
        elif morse_char == ' ':
            time.sleep(0.2)

现在，我们只需要将上面的两个函数组合起来，就可以实现摩尔斯电报了。运行下面的代码片段，输入一个字符串，程序会自动输出对应的莫尔斯电码：

text = input('请输入文本：')
morse_code = text_to_morse_code(text)
morse_code_output(morse_code)

总结

通过学习这篇文章，我们学习了如何使用莫尔斯电码实现摩尔斯电报，包括将输入的文字转换为莫尔斯电码和由莫尔斯电码输出相应的信号，最终实现了摩尔斯电报的功能。它不仅是一个简单而有趣的项目，还可以帮助我们了解基础的编码和通信原理。