空中 Quine (空中に自分自身を出力するプログラム)

何を言っているかわからないと思いますので、まずは動画を見てください。

つまり、LED の残像として空中に自分自身を「出力」するプログラム (＋回路) です。こんな風に空中に字を描くのを POV (Persistance of Vision = 残像) とか Light writing とか言うらしいですね。やることは LED 光らせるだけなのに、やってみるとかなり楽しい。

というわけで、最近 Arduino とかいうマイコンで遊んでます。アナログ電気回路の知識は中学生レベル *1 ですが、USB で PC に繋いで IDE の upload ボタンを押すだけで C プログラムをマイコン上で実行できるので、まあそれなりに遊べます。

最初に作るのは当然 Quine なわけですが、シリアル通信で Quine 出力するのは既出だったので、ちょっと凝ってみました。もっと読みやすいコードにしたかったのですが、メモリが 2 KB しかないのでゴルフを余儀なくされた。フォントは @hirekoke さんに作ってもらいました。

回路は 2 〜 8 番ピンについて、ピン 〜 抵抗 〜 LED 〜 GND とつなぐだけです。Quine のコードの最後に書いてある通り *2 。自作シールドの作り方は先人の知恵を参考にさせてもらいました。

ところでこの Quine 、ちょっと費用がかかってます。工具から買ったから 2 万円くらい。Amazon アフィリエイトのリンクを置いときますので、よければ買って Quine してみてください。

Arduinoをはじめようキット

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次は Arduino から別の Arduino へ自己複製するものつくろうと思っていたら、これも既出だった。この業界は意外に Quine されてるなあ。

/* Arduino LED Quine */
/* (c) @mametter, @hirekoke, 2012 */
unsigned int x,y,a[6],b[6],c,d,n,N=128;
extern char *p,T[];
void w(int v){
 if(!v){for(x=1; y=digitalRead(13),x+!y; x=y); return;}
 for(x=0,b[0]=1; x<7; x++) for(y=c=d=0; y<6; y++)
  c/=N,a[y]=(c+=b[y]*((T[v*7+x+412]-1)%92)+a[y])%N,
  d/=N,b[y]=(d+=b[y]*91)%N;
 for(x=0; x<6; x++,delay(4)) for(y=b[x]=0; y<7; y++)
  digitalWrite(8-y,a[x]&1?HIGH:LOW),a[x]/=2;
}
void setup(){
 for(x=2; x<14; x++) pinMode(x,x<10?OUTPUT:INPUT);
 for(p=T,w(0); *p!=36; p++) w(*p%126);
 for(p=T,w(34),n=12; *p; w(34),w(n=0),w(34+25*!*p))
  while(n<53) w(*p++),n++;
}
void loop() { }
char *p,T[]="/* Arduino LED Quine */~/* (c) @mametter,"
" @hirekoke, 2012 */~unsigned int x,y,a[6],b[6],c,d,n,"
"N=128;~extern char *p,T[];~void w(int v){~ if(!v){for"
"(x=1; y=digitalRead(13),x+!y; x=y); return;}~ for(x=0"
",b[0]=1; x<7; x++) for(y=c=d=0; y<6; y++)~  c/=N,a[y]"
"=(c+=b[y]*((T[v*7+x+412]-1)%92)+a[y])%N,~  d/=N,b[y]="
"(d+=b[y]*91)%N;~ for(x=0; x<6; x++,delay(4)) for(y=b["
"x]=0; y<7; y++)~  digitalWrite(8-y,a[x]&1?HIGH:LOW),a"
"[x]/=2;~}~void setup(){~ for(x=2; x<14; x++) pinMode("
"x,x<10?OUTPUT:INPUT);~ for(p=T,w(0); *p!=36; p++) w(*"
"p%126);~ for(p=T,w(34),n=12; *p; w(34),w(n=0),w(34+25"
"*!*p))~  while(n<53) w(*p++),n++;~}~void loop() { }~c"
"har *p,T[]=$]]]]]]]~#<_]]]l}mV_]]+sxH6^].f.r4^]E$*rQh"
"aSBbl?H]qVd_]]]ZgZ__]],Cy^]]]D`'B+^]-$}5|]]>Qh]]]]g3m"
"4|]]eX`]]]]<x>E#^]^eGQ8_]9yye]]]ro*]m_]V[5FT^]RY]1p]]"
"W?3_x`]dK8.2]]k?|.ka]1s6FT^]K0:j8_]6qH]]]]doL]]]](jba"
"^]]v#*SO]]BdAs]]]~CqC%^]|B$ZB+^zMs&9]](t6FT^]cFXW4^]R"
"$Oba^]x(#QO_]Iw{[G_]Mmj0T^]GZzB'b]BB'a_]]]U9*{b]Nee+N"
"_]RjaRd]]xpOo(b]usc,'b]w6nS7_]~i&ge_]/2AX@j]qHYbm_]_<"
"5o5^]8cJ/G_]zV9*{b]&=MHKa]>p~Ukb]50e+N_]dsEvia]`Nljsa"
"]Q@&a_]]cCDWd]]#yE_]]]Pc*[]]]k-8b]]]O5)[]]]SY{Cx^]Qwf"
"10]]`RMMO]]>*VG'b]g>+ci^]^i$+_]]ZP(dx^]'jWw8]]iZ`_]]]"
"{~9P_]]v9GcH]]IHxe]]]V-Qw8]]$=Uw8]]:vf10]]?4oba^]gH@B"
"B_],Z}h@]]FU;p4^]*a.3]]]}fYDe]],|U[?]]L%U=o^]-~v^H]]Y"
"x46w^]ViFtH]]vsYa^]]2wD_]]]4m9t]]]YaA-]]]            "
" ,----------------------------.                      "
" |                     Arduino|                      "
" | 2 3 4 5 6 7 8 9 13 Vcc GND |                      "
" `----------------------------'                      "
"   | | | | | | | |  |  |   |                         "
"   R R R R R R R R  R  B   | R: resister             "
"   | | | | | | | |  |  |   | L: LED (common cathode) "
"   L L L L L L L L  `--'   | B: push button          "
"   | | | | | | | |         |                         "
"   `-+-+-+-+-+-+-+---------'                         "
;

*1:キルヒホッフの第一法則は電圧だと思っていたので高校生に満たない。

*2:Quine なら、実行に必要な情報が self-contained でないといけない。