Phyllotaxis: səsə reaksiya verən LED quraşdırması

Proqramçı-rəssam Jagi Natarajan öz bloqunda Phyllotaxis layihəsinin yığılmasını təsvir edib. Bu, səsə reaksiya verən LED quraşdırmasıdır: 89 ünvanlanan RGB diod günəbaxan və sukulentlərin mərkəzində görünən ikiqat spiral olan filotaksis spiralının hüceyrələrində yerləşir.

Forma qısa bir Processing eskizindən çıxır: nöqtələr radial xətt üzrə düzülür və hər biri qızıl nisbətin artan qatı qədər fırlanır. Bu vəziyyətdə belə naxış günəbaxanı xatırladır, eyni nöqtələrin Voronoi bölgüsü toxum qutucuğuna bənzəyir. İdeya hər hüceyrəyə öz işığını verməkdi.

Eskizdən 3D çaplı korpusa

Processing-dəki hüceyrə kənarı məlumatları CadQuery kitabxanası ilə yazılmış Python skriptinə keçdi: kod hüceyrələri birləşdirir, divarlar əlavə edir və hər birində LED ölçüsündə deşik açır. Hissələr FreeCAD-də vint deşikləri və nazik ön lövhə ilə tamamlandı; altındaki yarımşəffaf kağız işığı səpir.

89 diodu SPI üzərində yazılmış neopixel sürücüsü ilə ehtiyat STM32 blackpill lövhəsi idarə edir. Kiçik çərçivə Processing üslubunda "şeyder" kodu yazmağa imkan verir: axtarış cədvəli hər LED-in mövqeyini vahid çevrə üzərində saxlayır, buna görə naxışlar qütb koordinatlarında yazılır.

Səsin təhlili elə lövhənin özündə

Ən çox sevdiyi naxış, parlaqlığı mərkəzdən bayıra pulsasiya etdirən sinus dalğası idi və səsə reaksiya verən versiyanın əsası oldu. STM32-də sürüşən nöqtə dəstəyi və ARM DSP əmrləri var, buna görə Furye çevrilməsi elə lövhənin özündə işləyir. Səs analoq küyü istisna edən INMP441 rəqəmsal I2S mikrofonundan gəlir; emalı isə gücləndirmə idarəsi və tezlik zolaqlarına bölmə ilə ARM CMSIS kitabxanası həyata keçirir.

Çap dövrə lövhələri üzərində ikinci versiya

Mikrokontroller və mikrofonun 3D çaplı qutuda perfboard üzərində durduğu ilk korpus küyə həssas idi, LED-lər titrəyirdi. Bu onu PCB dizaynını öyrənməyə sövq etdi; yeni lövhədə blackpill, mikrofon, düymə və səviyyə çeviricisi var.

İşi 2026-cı ilin əvvəlində Yeni il şənliyində göstərdikdən sonra daha asan yığılacaq ikinci versiyaya başladı. 3D çaplı LED lövhəsini arxa əsas kimi istifadə olunan PCB-lər əvəz etdi, yerləşmə isə beşqat simmetriya qazandı: lövhələr beşlik partiyalarla sifariş edilir, buna görə beş eyni PCB halqa yaradır. Əllə lehimləmə gözlənildiyindən çətin oldu, çünki neopixel konturları korpusun altında qalır.

Layihə 2026-cı ilin yayında Recurse Center-dəki proqramlaşdırma retritində isti hava lehim stansiyasını yaxşı bilən dostunun birləşmələri bitirməsinə qədər dayandı. Bu nüsxə orada quraşdırma kimi qaldı: indi ESP32-də işləyir, proqram təminatı Rust ilə yenidən yazılıb, nəzarətçi isə iştirakçıların eskizlərini və oyunlarını yüklədiyi saytı təqdim edir. Üçüncü versiya sonraya qalır.