音乐频谱（stc12系列）

yxlk · 发表于 2019-1-15 10:32

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音乐频谱（stc12系列）

- M3 p* X& [. G1 X) F1 H% V
原理图是用proteus画的，所以没有Vcc和Gnd标识
5 o0 Y% p, p0 G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# I7 F; F* o2 v% y( n5 f- t

0 Y9 d+ q) [8 \# b9 c2 B+ ?, B程序如下：
. t4 k, O) M' n3 f- Z) Z1 f5 I( Z

#include<stc12c5a.h>
#include<intrins.h>
//#include"basic.h"
typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int uint16;
#define ADC_FLAG (1<<4) /*ADC_中断标志*/
/*放大128倍后的sin整数表（128）*/
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,
                     105,108,112,114,117,119,121,123,124,125,126,126,126,126,126,
                                             125,124,123,121,119,117,114,112,108,105,102,98,94,89,85,80,75,
                                             70,65,59,54,48,42,36,30,24,18,12,6,0,-6,-12,-18,-24,-30,-36,-42,
                                             -48,-54,-59,-65,-70,-75,-80,-85,-89,-94,-98,-102,-105,-108,-112,
                                             -114,-117,-119,-121,-123,-124,-125,-126,-126,-126,-126,-126,-125,
                                             -124,-123,-121,-119,-117,-114,-112,-108,-105,-102,-98,-94,-89,-85,
                                             -80,-75,-70,-65,-59,-54,-48,-42,-36,-30,-24,-18,-12,-6
                                       };

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

/*采样存储序列表*/
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,
                        12,76,44,108,28,92,60,124,2,66,34,98,18,82,50,114,10,74,42,106,26,90,58,
                                                122,6,70,38,102,22,86,54,118,14,78,46,110,30,94,62,126,1,65,33,97,17,81,49,
                                                113,9,73,41,105,25,89,57,121,5,69,37,101,21,85,53,117,13,77,45,109,29,93,61,
                                                125,3,67,35,99,19,83,51,115,11,75,43,107,27,91,59,123,7,71,39,103,23,87,55,
                                                119,15,79,47,111,31,95,63,127
                                                };

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

/********************************************************************
* 名称 : FFT
* 功能 : 碟型运算转换
* 输入 : 无
* 输出 : 读出的值
***********************************************************************/
void FFT()//基2fft
{
      uint16 Temp_Real,Temp_Imag,temp;             // 中间临时变量
      uint16 TEMP1 = 0,max=0;
      for( i=1; i<=7; i++)                         /* for(1) */
      {
            b=1;
            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
            for( j=0; j<=b-1; j++)                   /* for (2) */
            {
                     p=1;
                     p <<= (7-i);
                     p = p*j;
                     for( k=j; k<128; k=k+2*b)             /* for (3)  */
                     {
                              Temp_Real=Fft_Real[k];
                              Temp_Imag=Fft_Image[k];
                              temp=Fft_Real[k+b];
                              Fft_Real[k]=Fft_Real[k]+((Fft_Real[k+b]*COS_TAB[p])>>7)+((Fft_Image[k+b]*SIN_TAB[p])>>7);
                              Fft_Image[k]=Fft_Image[k]-((Fft_Real[k+b]*SIN_TAB[p])>>7)+((Fft_Image[k+b]*COS_TAB[p])>>7);
                              Fft_Real[k+b]=Temp_Real-((Fft_Real[k+b]*COS_TAB[p])>>7)-((Fft_Image[k+b]*SIN_TAB[p])>>7);
                              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
                              Fft_Real[k] >>= 1;
                              Fft_Image[k] >>= 1;
                              Fft_Real[k+b] >>= 1;
                              Fft_Image[k+b] >>= 1;
                     }
            }
      }

      for(j=0;j<16;j++)//16分频
      {
            TEMP1=((((Fft_Real[j+1]* Fft_Real[j+1]))+((Fft_Image[j+1]*Fft_Image[j+1])))>>1);//求各频段幅值
            if(TEMP1<1)TEMP1=0;
            LED_TAB[j]=TEMP1;
            if(LED_TAB[j]>max)max=LED_TAB[j];
      }
      if(max > 16)//分级量化
      {
            max/=16;
            for(j=0;j<16;j++)LED_TAB[j]/=max;
      }
}

/********************************************************************
* 名称 : GPIO_init
* 功能 : GPIO初始化
* 输入 : 无
* 输出 : 读出的值
***********************************************************************/
void GPIO_init()
{
      P0M0 = 1; P0M1 = 0; P0 = 0XFF; /*列*/
      P2M0 = 1; P2M1 = 0; P2 = 0XFF;
      P3M0 = 1; P3M1 = 0; P3 = 0XFF;       /*行*/
}
/********************************************************************
* 名称 : timer_Init
* 功能 : 内部寄存器初始化
* 输入 : 无
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void timer_Init()
{
      TMOD = 0X12;
      TH0 = 0xb0;
      TL0 = 0xb0;
      ET0 = 1;                                              //定时器0 打开
      TR0 = 0;                                                    //关闭定时器
      TH1 = 0xfd;
      TL1 = 0Xa8;
      ET1  = 1;
      TR1  = 1;
      EA = 1;
}
/********************************************************************
* 名称 : adc_Init
* 功能 : 内部寄存器初始化
* 输入 : 无
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void adc_Init()
{
      ADC_CONTR = 0x80;          //ADC电源打开
      _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
      P1ASF = 0x01;                //0000,0001, 将 P1.0 置成模拟口
      AUXR1 &=0xFB;                //1111,1011, 令 ADRJ=0
      ADC_RES = 0x00;             //清零寄存器
      ADC_RESL = 0x00;
      EADC  = 1;                                        //AD中断打开
      EA = 1;                                                 //总中断打开
}

/********************************************************************
* 名称 : main
* 功能 : 主程序
* 输入 : 无
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void main()
{
      uint8 i = 0;
      GPIO_init();
      timer_Init();
      adc_Init();
      while(1)
      {
            ADC_Count = 0;
            EADC = 1;
            TR0  = 1;
            while(ADC_Count < 128);    //满足128点
            for(i=0; i<128; i++)                //清除虚部
            {
                     Fft_Image = 0;
6 \8 f  d# G; n' p             }
% i" F$ a8 a9 @4 f, a, X             FFT();                      //FFT运算并转换为各频段幅值5 S: m+ ?3 o# E4 j

3 i7 s2 N+ k3 U0 N, Y$ V) e: L
2 [) d) i) |; h       }4 C+ Z7 y4 [( r0 x
}
, T" g1 ]$ n3 _5 F/********************************************************************6 l5 @# j- ~2 M8 }  v" a
* 名称 : ADC_Finish; n  i5 I$ Q, N% v
* 功能 : ADC转换完成中断服务
& H. B; r$ T$ q; p9 V6 T- p* 输入 : 无; h$ |: `) T/ A
* 输出 : 无
) O8 x5 D4 n, I" u/ f$ _. ~***********************************************************************/
8 ^3 p' e2 ~% dvoid ADC_Finish() interrupt 5
! J* ~3 T. O$ ?) y' h9 o- Q/ B3 X0 i{
* O; ^" u$ k- H( v# Q       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*/7 Z- M0 [" C; k  n
      if(ADC_Count <= 127)0 P/ ]1 N  `8 a( q+ I0 z) U$ P+ i
      {- b  t4 v* m) h5 S- S9 K8 `
            ADC_Count++;          /*自动增量控制*/
4 f+ y* m# l8 r' q             ADC_CONTR &= !ADC_FLAG;* r; l) t& m. E1 \. r1 s: g( s
      }
* E/ a3 {/ w; t6 C, s9 L1 X       else
/ x# [- n( z% n, J$ u0 X       {
$ N& M1 W1 ^$ |! |  a             EADC = 0;
9 o4 r, `+ z8 S; T0 m' T1 o             TR0  = 0;
9 P) _" L0 t/ d) x3 H       }                      # Z8 S4 q1 |5 ]
}
' c4 h. r% s% ]- s) c  ^5 t/********************************************************************7 s& O2 w. F) ~: T  c
* 名称 : interrupt_timer1' ~* A9 M( ~+ T8 X6 n$ L! {
* 功能 : 显示屏幕刷新中断服务+ j: K6 o1 t8 y  i# K# g+ u9 m
* 输入 : 无* |' j* W( S) q: J% L- b
* 输出 : 无
2 O/ q  f1 H# K3 w8 }***********************************************************************/% B* b$ @3 v* s6 W! @! ~  K5 J
void interrupt_timer1() interrupt 3
( F! ^4 {0 F" u% c9 ]( k! K{       ! N7 j" E8 z$ C9 @( i8 t0 k
      static uint8 rec = 0;
3 ?9 m5 R( P3 q       TH1 = 0xfd;
& V9 W* ]: e$ r! G3 X1 W6 r; ^       TL1 = 0Xa8;
! J3 {6 w! v) A) y, B6 x6 y) }- e9 r/ |8 E
5 p1 I. ?; H3 B8 w3 M  G2 l
      switch(rec)                                                                   //往点阵屏填充一列的数据
, I6 E# W) e+ Y       {$ L3 m$ G% B! T/ S2 e( B! O9 A# x, H
            case 0: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[0]]; P2 = 0;break;
/ c) L& J) J2 f4 a# \4 Q# p+ l             case 1: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[1]]; P2 = 1;break;                5 l: K8 x0 y7 L. P; U1 s: z
            case 2: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[2]]; P2 = 2;break;
3 z5 [; e0 z6 K; a             case 3: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[3]]; P2 = 3;break;       7 |% b9 k1 T5 Q% l2 ?
            case 4: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[4]]; P2 = 4;break;       : g3 R9 V& R6 W" Y
            case 5: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[5]]; P2 = 5;break;             & F, E* J9 [" ?) w. |+ J* }! {
            case 6: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[6]]; P2 = 6;break;
- z! ?& w! M4 X! N: {) E7 o             case 7: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[7]]; P2 = 7;break;
6 ~) ]5 P. _( ]& g6 ], S1 P$ A             case 8: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[8]]; P2 = 8;break;2 i* U4 l. }6 Q! r8 X. b5 k* b% w
            case 9: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[9]]; P2 = 9;break;
9 B- ^- |/ ]  `" ]9 ~             case 10: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[10]]; P2 = 10;break;
) F4 N; s$ V% P. H" ~) }2 W             case 11: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[11]]; P2 = 11;break;
" M. u, E/ A8 E0 B             case 12: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[12]]; P2 = 12;break;
9 O& A9 H$ R" o' K             case 13: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[13]]; P2 = 13;break;             5 J" m5 E# b9 Z0 Z9 g* L. U, w3 x
            case 14: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[14]]; P2 = 14;break;       7 v1 E8 X& ^# ?  x7 V, }
            case 15: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[15]]; P2 = 15;break;
7 D% z, a8 ]: o7 i4 i             default:break;
7 |' B) ~, ^8 G. O  z: l8 S0 a5 Q       }4 K# K, J1 g/ P. x
      rec++;
" `, t2 _/ Q) q. a       if(rec > 15)1 f: N, e# A2 Y) e
      {; x* z7 ~/ ~: V7 N4 I/ x
            rec = 0;
' t/ y5 H3 {* a: j* V8 {       }
. b% F" m; B$ G6 C}0 E5 U1 F' b( w; r; V# Z
/********************************************************************( j' t. D6 Q0 E0 {
* 名称 : Ad_Control: }7 y3 j" Q5 t% D
* 功能 : 控制采样率( z; U1 G( V' W' I: g+ {+ F* {
* 输入 : 无) m$ ^0 d5 H1 X! T6 v2 R
* 输出 : 无( h5 v: B/ s5 I; U$ l$ t
***********************************************************************/
" S2 r, E- K& i4 Xvoid Ad_Control() interrupt 1
1 x& z# @8 w# Q5 n; N{6 h- j+ R7 c5 k- D2 y
      ADC_CONTR = 0xe8;                   //开始AD采集! h- k3 D. d  `5 ~' j8 W' g$ k
      _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
8 G' A' h( t3 d  Y. H} 6 W: U$ m5 i7 Z

! j" F+ c, D+ V% Z2 W# F- W
0 ^' F) k3 b9 j  k2 c7 W下载：
3 L+ L6 {8 @) ~+ c9 c$ H& ~( {. h0 B
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sunygd · 发表于 2019-1-15 23:46

这个不错

fndgcs · 发表于 2020-5-26 13:35

真不错

colcol · 发表于 2020-8-10 23:57

多谢分享

lyeds · 发表于 2022-3-7 18:22

谢谢分享，楼主辛苦了

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