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PIC单片机FFT音乐频谱Proteus仿真程序

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ID:651494 发表于 2020-1-3 11:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
因为贴子附件大小问题，wav音乐文件没有附上，请自行添加到目录，打开FFT.pdsprj文件，然后双击Audio图标指定音乐wav位置，开始运行即可，稍后再发下电脑里以前做的东东
51hei.png

单片机源程序如下:
  1. /********************************************************************************
  2. ;*  File:FFT v1.0                                                               *  
  3. ;*  Date:2015-10-22                                                             *
  4. ;*  Version:1.0                                                                 *
  5. ;*  Author:Ben                                                                  *   
  6. ;*  Wechat:feeling1791                                                          *
  7. ;********************************************************************************/
  8. /*
  9. // Configuration Mask Definitions
  10. #define CONFIG_ADDR        0x2007
  11. // Oscillator
  12. #define EXTCLK                0x3FFF        // External RC Clockout
  13. #define EXTIO                0x3FFE        // External RC No Clock
  14. #define INTCLK                0x3FFD        // Internal RC Clockout
  15. #define INTIO                0x3FFC        // Internal RC No Clock
  16. #define EC                0x3FFB        // EC
  17. #define HS                0x3FFA        // HS
  18. #define XT                0x3FF9        // XT
  19. #define LP                0x3FF8        // LP
  20. // Watchdog Timer
  21. #define WDTEN                0x3FFF        // On
  22. #define WDTDIS                0x3FF7        // Disabled / SWDTEN control
  23. // Power Up Timer
  24. #define PWRTDIS                0x3FFF        // Off
  25. #define PWRTEN                0x3FEF        // On
  26. // Master Clear Enable
  27. #define MCLREN                0x3FFF        // MCLR function is enabled
  28. #define MCLRDIS                0x3FDF        // MCLR functions as IO
  29. // Code Protect
  30. #define UNPROTECT        0x3FFF        // Code is not protected
  31. #define CP                0x3FBF        // Code is protected
  32. // Data EE Read Protect
  33. #define DUNPROTECT        0x3FFF        // Do not read protect EEPROM data
  34. #define CPD                0x3F7F        // Read protect EEPROM data
  35. // Brown Out Detect
  36. #define BORDIS                0x3CFF        // BOD and SBOREN disabled
  37. #define SWBOREN                0x3DFF        // SBOREN controls BOR function (Software control)
  38. #define BORXSLP                0x3EFF        // BOD enabled in run, disabled in sleep, SBOREN disabled
  39. #define BOREN                0x3FFF        // BOD Enabled, SBOREN Disabled
  40. // Internal External Switch Over Mode
  41. #define IESOEN                0x3FFF        // Enabled
  42. #define IESODIS                0x3BFF        // Disabled
  43. // Monitor Clock Fail-safe
  44. #define FCMEN                0x3FFF        // Enabled
  45. #define FCMDIS                0x37FF        // Disabled
  46. // Low Voltage Programming
  47. #define LVPDIS                0x2FFF        // Disabled
  48. #define LVPEN                0x3FFF        // Enabled
  49. // In-Circuit Debugger Mode
  50. #define DEBUGEN                0x1FFF        // Enable ICD2 debugging
  51. #define DEBUGDIS        0x3FFF        // Disable ICD2 debugging
  52. #define CONFIG_ADDR2        0x2008
  53. // Brown-out Reset Voltage
  54. #define BORV21                0x3EFF        // 2.1 Volts
  55. #define BORV40                0x3FFF        // 4.0 Volts
  56. // Flash Memory Write Protection
  57. #define WP0                0x3DFF        // Protect 0h-0FFh
  58. #define WP1                0x3BFF        // Protect lower half of flash
  59. #define WP2                0x39FF        // Protect all of flash
  60. */
  61. #include <pic.h> //pic16f887
  62. __CONFIG(INTIO&WDTDIS&PWRTDIS&MCLREN&BOREN&LVPDIS&DUNPROTECT&DEBUGDIS&UNPROTECT&IESOEN&FCMEN);  

  64. #define LOG_NUMBER 5          

  66. unsigned char AD_count;
  67. const unsigned char BRTable[32] = {0,16,8,24,4,20,12,28,2,18,10,26,6,22,14,30,
  68.                                   1,17,9,25,5,21,13,29,3,19,11,27,7,23,15,31};
  69. const  char SIN_TAB[32] =
  70.                          { 0 ,25 ,49 ,71 ,90 ,106 ,117 ,125 ,127 ,
  71.                            125 ,117 ,106 ,90 ,71 ,49 ,25 ,0 ,
  72.                            -25 ,-49 ,-71 ,-90 ,-106 ,-117 ,-125 ,-127 ,
  73.                            -125 ,-117 ,-106 ,-90 ,-71 ,-49 ,-25 };
  74.                        
  75. const  char COS_TAB[32] =
  76.                          {127 ,125 ,117 ,106 ,90 ,71 ,49 ,25 ,0 ,
  77.                           -25 ,-49 ,-71 ,-90 ,-106 ,-117 ,-125 ,-127 ,
  78.                          -125 ,-117 ,-106 ,-90 ,-71 ,-49 ,-25 ,0 ,
  79.                            25 ,49 ,71 ,90 ,106 ,117 ,125  };

  81. unsigned char disp_time;
  82. unsigned char Led_scan_count;

  84. bit AD_readed_flag = 0;
  85. bit AD_getonce_flag = 0;

  87. bank3 const unsigned char Disp_Number[8]={0x01,0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x3f,0x7f,0xff};//0-7
  88. bank3 const unsigned char Disp_peak[8]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};//0-7
  89. bank3 unsigned char led_num[16];

  91. bank2 unsigned char MAIN_TAB[16];
  92. bank1 unsigned char PEAK_TAB[16];
  93. bank3 unsigned char Peak_speed[16];

  95. bank1 int Fft_Real[32];
  96. bank2 int Fft_Image[32];

  98. unsigned int FFT_value;

  100. /********************************************************************/
  101. void delay_1ms(void)
  102. {                          
  103.     unsigned int i;
  104.     for(i = 0;i < 65;i++);
  105. }

  107. void delay_ms(unsigned int n)
  108. {
  109.     unsigned int i;
  110.     for(i = 0;i < n;i++)
  111.     {
  112.       delay_1ms();
  113.     }
  114. }


  117. /********************************************************************/
  118. void disp(void)            //2ms scan 16 segment
  119. {     
  120.      PORTD = 0xff;
  121.      PORTC = 0xff;       

  123.              
  124.         switch(Led_scan_count)
  125.         {
  126.                 case 1:
  127.                         
  128.                  PORTB = led_num[0] ;
  129.                  RD0 = 0;
  130.               break;

  132.                 case 2:
  133.        
  134.                  PORTB = led_num[1];
  135.                  RD1 = 0;  
  136.               break;

  138.                 case 3:

  140.                  PORTB = led_num[2] ;
  141.                  RD2=0;  
  142.               break;

  144.                 case 4:
  145.                
  146.                  PORTB = led_num[3];
  147.                  RD3 = 0;  
  148.               break;

  150.                 case 5:

  152.                  PORTB = led_num[4];
  153.                  RD4 = 0;
  154.               break;

  156.                 case 6:

  158.                  PORTB = led_num[5];
  159.                  RD5 = 0;  
  160.               break;

  162.                 case 7:
  163.                  PORTB = led_num[6];
  164.                  RD6 = 0;   
  165.               break;

  167.                 case 8:
  168.                  PORTB = led_num[7];
  169.                  RD7 = 0;   
  170.               break;

  172.                 case 9:
  173.                  PORTB = led_num[8];
  174.                  RC0 = 0;   
  175.               break;

  177.                 case 10:
  178.                  PORTB = led_num[9];
  179.                  RC1 = 0;   
  180.               break;
  181.                 case 11:
  182.                  PORTB = led_num[10];
  183.                  RC2 = 0;  
  184.               break;

  186.                 case 12:
  187.                  PORTB = led_num[11];
  188.                  RC3 = 0;  
  189.               break;
  190.                 case 13:
  191.                  PORTB = led_num[12];
  192.                  RC4 = 0;
  193.               break;

  195.                 case 14:
  196.                  PORTB = led_num[13];
  197.                  RC5 = 0;  
  198.               break;
  199.                 case 15:
  200.                  PORTB = led_num[14];
  201.                  RC6 = 0;   
  202.               break;

  204.                 case 16:
  205.                  PORTB = led_num[15];
  206.                  RC7 = 0;  
  207.               break;

  209.            }
  210. }


  213. /********************************************************************/
  214. void FFT(void)
  215. {
  216.   unsigned char i,b,j,k,p;
  217.   int Temp_Real,Temp_Imag,temp;

  219.     for( i = 1; i <= LOG_NUMBER; i++)                            /* for(1) */
  220.     {
  221.         b = 1;
  222.         b <<= (i-1);                                       
  223.         for( j = 0; j <= b-1; j++)                              /* for (2) */
  224.         {
  225.             p = 1;
  226.             p <<= (LOG_NUMBER-i);            
  227.             p = p*j;
  228.             for( k = j; k < 32; k = k + 2*b)                /* for (3)  */
  229.             {
  230.                 Temp_Real = Fft_Real[k];
  231.                 Temp_Imag = Fft_Image[k];
  232.                 temp = Fft_Real[k+b];

  234.                 Fft_Real[k] = Fft_Real[k] + ((Fft_Real[k+b]*COS_TAB[p])>>7) + ((Fft_Image[k+b]*SIN_TAB[p])>>7);
  235.                 Fft_Image[k] = Fft_Image[k] - ((Fft_Real[k+b]*SIN_TAB[p])>>7) + ((Fft_Image[k+b]*COS_TAB[p])>>7);

  237.                 Fft_Real[k+b] = Temp_Real - ((Fft_Real[k+b]*COS_TAB[p])>>7) - ((Fft_Image[k+b]*SIN_TAB[p])>>7);
  238.                 Fft_Image[k+b] = Temp_Imag + ((temp*SIN_TAB[p])>>7) - ((Fft_Image[k+b]*COS_TAB[p])>>7);     
  239.                                                                                                                      
  240.                 Fft_Real[k] >>= 1;            
  241.                   Fft_Image[k] >>= 1;
  242.                     Fft_Real[k+b] >>= 1;                 
  243.                       Fft_Image[k+b] >>= 1;
  244.                                                                               
  245.             }     
  246.         }
  247.     }
  248.    
  249.     for( j=0; j<16; j++)//16 frequency division  
  250.     {   

  252.             FFT_value=((((Fft_Real[j]* Fft_Real[j]))+((Fft_Image[j]*Fft_Image[j]))));
  253.             if(FFT_value < 4)
  254.                   FFT_value=0;
  255.             else if(FFT_value < 16)
  256.                   FFT_value=1;
  257.             else if(FFT_value < 36)
  258.                   FFT_value=2;
  259.             else if(FFT_value < 64)
  260.                   FFT_value=3;     
  261.             else if(FFT_value < 100)
  262.                   FFT_value=4;
  263.             else if(FFT_value < 144)
  264.                   FFT_value=5;
  265.             else if(FFT_value < 196)
  266.                   FFT_value=6;
  267.             else if(FFT_value < 256)
  268.                   FFT_value=7;
  269.             else FFT_value=7;           
  270.             /*
  271.             if(FFT_value < 9)
  272.                   FFT_value=0;
  273.             else if(FFT_value < 25)
  274.                   FFT_value=1;
  275.             else if(FFT_value < 49)
  276.                   FFT_value=2;
  277.             else if(FFT_value < 81)
  278.                   FFT_value=3;     
  279.             else if(FFT_value < 121)
  280.                   FFT_value=4;
  281.             else if(FFT_value < 169)
  282.                   FFT_value=5;
  283.             else if(FFT_value < 225)
  284.                   FFT_value=6;
  285.             else if(FFT_value < 289)
  286.                   FFT_value=7;
  287.             else FFT_value=7;
  288.             */
  289.                   
  290.             if(FFT_value > (MAIN_TAB[j]))
  291.             {
  292.                 MAIN_TAB[j] = FFT_value;
  293.             }   
  294.       
  295.         if(FFT_value > (PEAK_TAB[j]))
  296.         {  
  297.                  PEAK_TAB[j] = FFT_value;                
  298.              Peak_speed[j] = 12;    //peak keep time                                       
  299.         }                              
  300.     }
  301.               
  302. }                                                 

  304. void FFT_Process(void)
  305. {
  306.         unsigned char k;
  307.             if(AD_getonce_flag == 1)
  308.             {
  309.                      TMR2IE = 0;                        
  310.                      AD_getonce_flag = 0;
  311.                      
  312.              GODONE = 1;
  313.              while( GODONE == 1);
  314.              //AD_VALUE = (((unsigned int)ADRESH<<8)+ADRESL);   
  315.              Fft_Real[BRTable[AD_count]] = (((unsigned int)ADRESH<<8)+ADRESL);
  316.                         
  317.              AD_count++;
  318.              if(AD_count >= 32)
  319.              {
  320.                  AD_count= 0 ;                           
  321.                  AD_readed_flag = 1;                                
  322.              }
  323.              else
  324.              {
  325.                  TMR2 = 0x00;   
  326.                  TMR2IE = 1;                                            
  327.                  }
  328.              }            
  329.          if(AD_readed_flag == 1)
  330.          {
  331.              for(k = 0;k < 32;k++)
  332.              {
  333.                  Fft_Image[k] = 0;
  334.              }
  335.              FFT();
  336.              AD_readed_flag = 0;
  337.               
  338.              TMR2 = 0x00;   
  339.              TMR2IE = 1;                                    
  340.          }                  
  341. }



  345. /*******************************************************************************************************/
  346. void TMR0_Init(void)
  347. {   
  348.     OSCCON = 0B01110111;  // set timer0 as 8MS
  349.                           // "NC"----IRCF2----IRCF1----IRCF0----OSTS----HTS----LTS----SCS      
  350.                           // IRCF<2:0>   dis                          SCS = 1 --->inside

  352.         TMR0 = 256 - 250;          // 0.5us *250 *16 = 2ms
  353.                           // /RBPU  INTEDG  T0CS  T0SE  PSA  PS2  PS1  PS0                          
  354.     OPTION = 0B00000011;  // timer0,1:16   *16 = 2ms     
  355.                           
  356.     INTCON |= 0B10100000; //INT register:    GIE----PEIE----T0IE----INTE----RBIE----T0IF----INTF----RBIF                                                                                                                                              
  357. }

  359. /********************************************************************/
  360. void ADC_init(void)
  361. {       
  362.          TRISA0  =1;          //set it to input
  363.      //ANS0 = 1;
  364.    
  365.          ANSEL = 0B01110001;  //set AN0 to analog;

  367.          ADCON0 = 0B10000001; //fosc/2,AN0 on,adc enable
  368.                              // adcs1 adcs0 chs3 chs2 chs1 chs0 go/done adon
  369.      //ADCS1 = 1;   //INIT 500k/8 62KHz/32point
  370.      //ADCS0 = 0;


  373.          //ADCON1 = 0B10000000; //vdd & vss as vref   
  374.      VCFG0 = 0;  //VSS
  375.      VCFG1 = 0;  //VDD   
  376.      ADFM = 1;    // AD result right justified
  377.      //ADON = 1;     
  378.      //ADIE = 1;
  379.      //GODONE = 1;
  380.      
  381.      PEIE = 1;      
  382.      GIE = 1;               

  384. }

  386. /*
  387. void TMR1_Init(void)
  388. {   
  389.     //T1CON = 0X01;   //T1GINV  TMR1GE T1CKPS1 T1CKPS0 T1OSCEN /T1SYNC TMR1CS TMR1ON
  390.    
  391.     TMR1CS = 0;        //inside Fosc / 4
  392.     TMR1ON = 1;       //enable timer1
  393.     T1CKPS0 = 0;      //1:1
  394.     T1CKPS0 = 0;
  395.    
  396.    
  397.         TMR1IE = 1;
  398.         TMR1IF = 0;

  400.         TMR1H = 0XFF;
  401.         TMR1L = 0XE7;    //65535-25= 0XFFe7   0.025MS  4M/4
  402.        
  403.         PEIE = 1;
  404.         GIE = 1;
  405.        
  406. }
  407. */

  409. void PORT_Init(void)
  410. {      
  411.     TRISB = 0x00;         
  412.     TRISC = 0x00;
  413.     TRISD = 0x00;
  414.     TRISE = 0X00;
  415.       
  416. }
  417. void TMR2_Init(void)
  418. {
  419.     T2CON = 0x00;   //postscale 1:1
  420.     TMR2ON=1;
  421.    
  422.     PR2 = 0xff;       //30*0.25us +step = 25us
  423.    
  424.     TMR2 = 256-36;         
  425.     TMR2IE = 1;
  426.     TMR2IF = 0;
  427.    
  428.     //PEIE = 1;      
  429.     //GIE = 1;        

  431. }
  432.             
  433. void init(void)
  434. {
  435.     PORT_Init();
  436.     TMR0_Init();
  437.         ADC_init();
  438.     //TMR1_Init();
  439.     TMR2_Init();
  440. }

  442.    
  443. void interrupt ISR(void)
  444. {
  445.     unsigned char j;
  446.       
  447.     if(TMR2IF && TMR2IE)      //25us       
  448.     {     
  449.             TMR2IF = 0;
  450.             TMR2 = 256-36;
  451.             AD_getonce_flag = 1;
  452.                         
  453.     }
  454.   
  455.    
  456.     if(T0IF && T0IE)    //2ms
  457.     {
  458.         TMR0= 256 - 250;
  459.         T0IF=0;

  461.         Led_scan_count++;        //2ms
  462.             if(Led_scan_count > 16)
  463. ……………………

  465. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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ID:651494 发表于 2022-12-20 15:14 | 显示全部楼层
王tt 发表于 2020-7-15 11:10
采样数据存储列表内数据是怎么计算的呢？

把所有数据弄到EXECL，做个图形就明白了
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