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音乐频谱（stc12系列）

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ID:139654 发表于 2017-3-23 14:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
原理图是用proteus画的，所以没有Vcc和Gnd标识
信号输入端的电阻、电容是抗干扰用的，大小请根据电路的实际情况做改动
0.png 0.png



程序如下：
  1. #include<stc12c5a.h>
  2. #include<intrins.h>
  3. //#include"basic.h"
  4. typedef unsigned char uint8;
  5. typedef unsigned int uint16;
  6. #define ADC_FLAG    (1<<4)    /*ADC_中断标志*/
  7. /*放大128倍后的sin整数表（128）*/        
  8. code char SIN_TAB[128]={0,6,12,18,24,30,36,42,48,54,59,65,70,75,80,85,89,94,98,102,
  9.                         105,108,112,114,117,119,121,123,124,125,126,126,126,126,126,
  10.                                                 125,124,123,121,119,117,114,112,108,105,102,98,94,89,85,80,75,
  11.                                                 70,65,59,54,48,42,36,30,24,18,12,6,0,-6,-12,-18,-24,-30,-36,-42,
  12.                                                 -48,-54,-59,-65,-70,-75,-80,-85,-89,-94,-98,-102,-105,-108,-112,
  13.                                                 -114,-117,-119,-121,-123,-124,-125,-126,-126,-126,-126,-126,-125,
  14.                                                 -124,-123,-121,-119,-117,-114,-112,-108,-105,-102,-98,-94,-89,-85,
  15.                                                 -80,-75,-70,-65,-59,-54,-48,-42,-36,-30,-24,-18,-12,-6
  16.                                            };

  18. /*放大128倍后的cos整数表（128）*/
  19. code char COS_TAB[128]={127,126,126,125,124,123,121,119,117,114,112,108,105,102,98,94,
  20.                         89,85,80,75,70,65,59,54,48,42,36,30,24,18,12,6,0,-6,-12,-18,-24,
  21.                                                 -30,-36,-42,-48,-54,-59,-65,-70,-75,-80,-85,-89,-94,-98,-102,
  22.                                                 -105,-108,-112,-114,-117,-119,-121,-123,-124,-125,-126,-126,-126,
  23.                                                 -126,-126,-125,-124,-123,-121,-119,-117,-114,-112,-108,-105,-102,
  24.                                                 -98,-94,-89,-85,-80,-75,-70,-65,-59,-54,-48,-42,-36,-30,-24,-18,
  25.                                                 -12,-6,0,6,12,18,24,30,36,42,48,54,59,65,70,75,80,85,89,94,98,102,
  26.                                                 105,108,112,114,117,119,121,123,124,125,126,126
  27.                                            };

  29. /*采样存储序列表*/
  30. code char LIST_TAB[128] = {0,64,32,96,16,80,48,112,8,72,40,104,24,88,56,120,4,68,36,100,20,84,52,116,
  31.                            12,76,44,108,28,92,60,124,2,66,34,98,18,82,50,114,10,74,42,106,26,90,58,
  32.                                                    122,6,70,38,102,22,86,54,118,14,78,46,110,30,94,62,126,1,65,33,97,17,81,49,
  33.                                                    113,9,73,41,105,25,89,57,121,5,69,37,101,21,85,53,117,13,77,45,109,29,93,61,
  34.                                                    125,3,67,35,99,19,83,51,115,11,75,43,107,27,91,59,123,7,71,39,103,23,87,55,
  35.                                                    119,15,79,47,111,31,95,63,127
  36.                                                   };

  38. /*分级量化表*/
  39. uint8 QTY_TAB[] = {0x01,0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x3f,0x7f,0xff};
  40. uint8 ADC_Count=0;
  41. uint8 i,j,k,b,p,anum;        
  42. uint16 xdata Fft_Real[128];
  43. uint16 xdata Fft_Image[128];               // fft的虚部
  44. uint8 xdata LED_TAB[16];                                //记录红色柱状

  46. /********************************************************************
  47. * 名称 : FFT
  48. * 功能 : 碟型运算转换
  49. * 输入 : 无
  50. * 输出 : 读出的值
  51. ***********************************************************************/
  52. void FFT()//基2fft
  53. {                 
  54.         uint16 Temp_Real,Temp_Imag,temp;                // 中间临时变量
  55.         uint16 TEMP1 = 0,max=0;
  56.         for( i=1; i<=7; i++)                            /* for(1) */
  57.         {
  58.                 b=1;
  59.                 b <<=(i-1);                                 //碟式运算，用于计算隔多少行计算例如 第一极 1和2行计算
  60.                 for( j=0; j<=b-1; j++)                      /* for (2) */
  61.                 {
  62.                         p=1;
  63.                         p <<= (7-i);            
  64.                         p = p*j;
  65.                         for( k=j; k<128; k=k+2*b)               /* for (3)  */
  66.                         {
  67.                                 Temp_Real=Fft_Real[k];
  68.                                 Temp_Imag=Fft_Image[k];
  69.                                 temp=Fft_Real[k+b];
  70.                                 Fft_Real[k]=Fft_Real[k]+((Fft_Real[k+b]*COS_TAB[p])>>7)+((Fft_Image[k+b]*SIN_TAB[p])>>7);
  71.                                 Fft_Image[k]=Fft_Image[k]-((Fft_Real[k+b]*SIN_TAB[p])>>7)+((Fft_Image[k+b]*COS_TAB[p])>>7);
  72.                                 Fft_Real[k+b]=Temp_Real-((Fft_Real[k+b]*COS_TAB[p])>>7)-((Fft_Image[k+b]*SIN_TAB[p])>>7);
  73.                                 Fft_Image[k+b]=Temp_Imag+((temp*SIN_TAB[p])>>7)-((Fft_Image[k+b]*COS_TAB[p])>>7);          // 移位.防止溢出. 结果已经是本值的 1/64               
  74.                                 Fft_Real[k] >>= 1;            
  75.                                 Fft_Image[k] >>= 1;
  76.                                 Fft_Real[k+b] >>= 1;                 
  77.                                 Fft_Image[k+b] >>= 1;                                                      
  78.                         }     
  79.                 }
  80.         }
  81.         
  82.         for(j=0;j<16;j++)//16分频                                                                                         
  83.         {                                                                                                                                                         
  84.                 TEMP1=((((Fft_Real[j+1]* Fft_Real[j+1]))+((Fft_Image[j+1]*Fft_Image[j+1])))>>1);//求各频段幅值
  85.                 if(TEMP1<1)TEMP1=0;
  86.                 LED_TAB[j]=TEMP1;        
  87.                 if(LED_TAB[j]>max)max=LED_TAB[j];
  88.         }
  89.         if(max > 16)//分级量化
  90.         {
  91.                 max/=16;
  92.                 for(j=0;j<16;j++)LED_TAB[j]/=max;
  93.         }      
  94. }

  96. /********************************************************************
  97. * 名称 : GPIO_init
  98. * 功能 : GPIO初始化
  99. * 输入 : 无
  100. * 输出 : 读出的值
  101. ***********************************************************************/
  102. void GPIO_init()
  103. {
  104.         P0M0 = 1; P0M1 = 0; P0 = 0XFF;    /*列*/
  105.         P2M0 = 1; P2M1 = 0; P2 = 0XFF;
  106.         P3M0 = 1; P3M1 = 0; P3 = 0XFF;          /*行*/
  107. }
  108. /********************************************************************
  109. * 名称 : timer_Init
  110. * 功能 : 内部寄存器初始化
  111. * 输入 : 无
  112. * 输出 : 无
  113. ***********************************************************************/
  114. void timer_Init()
  115. {
  116.         TMOD = 0X12;
  117.         TH0 = 0xb0;                                                                  
  118.         TL0 = 0xb0;
  119.         ET0 = 1;                                               //定时器0 打开
  120.         TR0 = 0;                                                      //关闭定时器
  121.         TH1 = 0xfd;                                                                                                
  122.         TL1 = 0Xa8;
  123.         ET1  = 1;
  124.         TR1  = 1;        
  125.         EA   = 1;        
  126. }
  127. /********************************************************************
  128. * 名称 : adc_Init
  129. * 功能 : 内部寄存器初始化
  130. * 输入 : 无
  131. * 输出 : 无
  132. ***********************************************************************/
  133. void adc_Init()
  134. {         
  135.         ADC_CONTR = 0x80;             //ADC电源打开
  136.         _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
  137.         P1ASF = 0x01;                 //0000,0001, 将 P1.0 置成模拟口
  138.         AUXR1 &=0xFB;                 //1111,1011, 令 ADRJ=0
  139.         ADC_RES = 0x00;               //清零寄存器
  140.         ADC_RESL = 0x00;
  141.         EADC  = 1;                                          //AD中断打开
  142.         EA = 1;                                                  //总中断打开
  143. }

  145. /********************************************************************
  146. * 名称 : main
  147. * 功能 : 主程序
  148. * 输入 : 无
  149. * 输出 : 无
  150. ***********************************************************************/
  151. void main()
  152. {
  153.         uint8 i = 0;
  154.         GPIO_init();
  155.         timer_Init();
  156.         adc_Init();
  157.         while(1)
  158.         {
  159.                 ADC_Count = 0;
  160.                 EADC = 1;
  161.                 TR0  = 1;
  162.                 while(ADC_Count < 128);       //满足128点
  163.                 for(i=0; i<128; i++)                  //清除虚部
  164.                 {
  165.                         Fft_Image[i] = 0;
  166.                 }
  167.                 FFT();                        //FFT运算并转换为各频段幅值

  169.         }
  170. }
  171. /********************************************************************
  172. * 名称 : ADC_Finish
  173. * 功能 : ADC转换完成中断服务
  174. * 输入 : 无
  175. * 输出 : 无
  176. ***********************************************************************/
  177. void ADC_Finish() interrupt 5
  178. {
  179.         Fft_Real[LIST_TAB[ADC_Count]] = (int)(((ADC_RES)<<1)+(ADC_RESL>>1)*2)>>3;    /*按LIST_TAB表顺序，进行存储采样值*/
  180.         if(ADC_Count <= 127)
  181.         {
  182.                 ADC_Count++;           /*自动增量控制*/
  183.                 ADC_CONTR &= !ADC_FLAG;
  184.         }
  185.         else
  186.         {
  187.                 EADC = 0;
  188.                 TR0  = 0;        
  189.         }                        
  190. }
  191. /********************************************************************
  192. * 名称 : interrupt_timer1
  193. * 功能 : 显示屏幕刷新中断服务
  194. * 输入 : 无
  195. * 输出 : 无
  196. ***********************************************************************/
  197. void interrupt_timer1() interrupt 3
  198. {        
  199.         static uint8 rec = 0;
  200.         TH1 = 0xfd;                                                                                                
  201.         TL1 = 0Xa8;

  203.         switch(rec)                                                                     //往点阵屏填充一列的数据
  204.         {
  205.                 case 0: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[0]]; P2 = 0;break;
  206.                 case 1: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[1]]; P2 = 1;break;                 
  207.                 case 2: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[2]]; P2 = 2;break;        
  208.                 case 3: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[3]]; P2 = 3;break;        
  209.                 case 4: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[4]]; P2 = 4;break;        
  210.                 case 5: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[5]]; P2 = 5;break;               
  211.                 case 6: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[6]]; P2 = 6;break;        
  212.                 case 7: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[7]]; P2 = 7;break;
  213.                 case 8: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[8]]; P2 = 8;break;
  214.                 case 9: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[9]]; P2 = 9;break;                 
  215.                 case 10: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[10]]; P2 = 10;break;        
  216.                 case 11: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[11]]; P2 = 11;break;        
  217.                 case 12: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[12]]; P2 = 12;break;        
  218.                 case 13: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[13]]; P2 = 13;break;               
  219.                 case 14: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[14]]; P2 = 14;break;        
  220.                 case 15: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[15]]; P2 = 15;break;               
  221.                 default:break;
  222.         }
  223.         rec++;
  224.         if(rec > 15)
  225.         {
  226.                 rec = 0;
  227.         }
  228. }
  229. /********************************************************************
  230. * 名称 : Ad_Control
  231. * 功能 : 控制采样率
  232. * 输入 : 无
  233. * 输出 : 无
  234. ***********************************************************************/
  235. void Ad_Control() interrupt 1
  236. {
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  238.         _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();         
  239. }


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ID:328758 发表于 2018-5-26 16:16 | 显示全部楼层
下载学习一哈
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ID:467739 发表于 2019-5-15 10:48 | 显示全部楼层
谢谢分享，学习一下！！
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ID:64283 发表于 2022-4-19 00:31 | 显示全部楼层
下载学习了，谢谢楼主分享，代码可以通过测试，只是显示时，有断点和满格。
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