音乐频谱（stc12系列）

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音乐频谱（stc12系列）
% ]$ Q& I( A& ]; Z4 E5 M9 x, s

* C" [2 T* Z" E1 _+ K原理图是用proteus画的，所以没有Vcc和Gnd标识
6 s3 K8 L' e' d; e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
, K+ ]: W0 I8 i  f/ s" |
( M9 X2 V! ?3 J- K程序如下：
: Q2 h) d3 H' Z/ s
3 b8 g" q; o/ G, f" J6 B+ ?
+ {( j4 V, b# ]" L" F. D#include<stc12c5a.h>
#include<intrins.h>
& q2 H9 D9 R: A//#include"basic.h"
4 R, ^3 a: J! Z9 vtypedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int uint16;
#define ADC_FLAG    (1<<4)    /*ADC_中断标志*/
- D. [! p+ q( \5 I+ e* C/*放大128倍后的sin整数表（128）*/        
: F/ T1 b- b- o1 dcode 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,
2 V  \! l0 i8 C                                                125,124,123,121,119,117,114,112,108,105,102,98,94,89,85,80,75,
1 P- T) R$ m% P- x5 E( B                                                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,
- C! Z$ p- D  I3 J+ A                                                -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
                                           };
6 q- }( f! M' w
3 u& X* i+ q# f$ |' E! h9 H. G1 x
/*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,
1 b9 w: S9 d+ D7 {" F: B                                                -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,
$ m6 n  J8 Q- L/ |! @                                                105,108,112,114,117,119,121,123,124,125,126,126
% h( c! I* w, A" w  ~% [" c                                           };


/*采样存储序列表*/
3 R) k' {& b# b' P, ^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,
) f4 k3 u4 H, {; V6 e% \  f                                                   122,6,70,38,102,22,86,54,118,14,78,46,110,30,94,62,126,1,65,33,97,17,81,49,
/ n* Z2 H* K3 z& Z" t                                                   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
: j; p, O. b+ q$ a! g& J                                                  };

/ x. l! C5 n" w0 T9 M" ~5 Q
* R0 ^) z: o" B. E' l! @6 ~$ M/*分级量化表*/
uint8 QTY_TAB[] = {0x01,0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x3f,0x7f,0xff};
; H( I7 V1 Q: f8 X4 m/ b/ A4 wuint8 ADC_Count=0;
uint8 i,j,k,b,p,anum;        
5 k; ~# k1 c. y3 Puint16 xdata Fft_Real[128];
uint16 xdata Fft_Image[128];               // fft的虚部
uint8 xdata LED_TAB[16];                                //记录红色柱状
2 u  t+ J* _! x( ]' k
8 H  N1 f" J1 t8 u8 }: N
/********************************************************************
3 @0 j, u" w1 w  v0 P. G* 名称 : FFT
* 功能 : 碟型运算转换
" ^0 {  k& w: Q! Y0 u' x0 Q* 输入 : 无
. f! F$ t. N# W* 输出 : 读出的值
***********************************************************************/
void FFT()//基2fft
{                 
2 h$ Q5 }, K# @  w7 g; _7 |        uint16 Temp_Real,Temp_Imag,temp;                // 中间临时变量
, u9 J3 Z, Z! \' _; j        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
) w6 q# L& f+ {& X4 d; r) Y                for( j=0; j<=b-1; j++)                      /* for (2) */
$ v8 V9 H) K0 q9 _1 q5 ], `                {
9 x7 Q( s8 K" q$ c                        p=1;
                        p <<= (7-i);            
                        p = p*j;
                        for( k=j; k<128; k=k+2*b)               /* for (3)  */
                        {
                                Temp_Real=Fft_Real[k];
) \1 f3 ~( x, f: N* B- h                                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);
  B- R$ [1 k. u& i) T                                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;            
" O2 j9 ?4 s8 |, r7 \2 t: A                                Fft_Image[k] >>= 1;
                                Fft_Real[k+b] >>= 1;                 
5 [5 j- k8 j5 W! @$ {                                Fft_Image[k+b] >>= 1;                                                      
                        }     
                }
        }
        
+ C) P& F8 k- p0 V/ g5 `4 O" X" k& z        for(j=0;j<16;j++)//16分频                                                                                         
        {                                                                                                                                                         
0 c5 F- t- }1 Y! I  x                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;
$ l2 Z4 d$ A" A8 w0 G  @  {                LED_TAB[j]=TEMP1;        
                if(LED_TAB[j]>max)max=LED_TAB[j];
        }
/ H! @' v8 a8 A( ~- q        if(max > 16)//分级量化
        {
                max/=16;
7 {& I8 n4 f+ }# z' |2 c                for(j=0;j<16;j++)LED_TAB[j]/=max;
        }      
}


( \) U  f2 ~4 e7 S8 P  a/********************************************************************
* 名称 : GPIO_init
* 功能 : GPIO初始化
/ s& K+ ?7 H; N* 输入 : 无
* 输出 : 读出的值
***********************************************************************/
void GPIO_init()
4 P- x# P2 h; ^4 [+ Q{
        P0M0 = 1; P0M1 = 0; P0 = 0XFF;    /*列*/
        P2M0 = 1; P2M1 = 0; P2 = 0XFF;
% d! U3 L0 J; q/ N# ?- q& X        P3M0 = 1; P3M1 = 0; P3 = 0XFF;          /*行*/
}
, _! h! F6 {* Z$ M/********************************************************************
# [' p# B9 v3 w( m; s& l* 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;                                                                  
  s9 _- b# ?9 O- O, H7 Z8 f  q        TL0 = 0xb0;
- b/ v" Z$ C( Y! H) g! n$ D9 c        ET0 = 1;                                               //定时器0 打开
        TR0 = 0;                                                      //关闭定时器
        TH1 = 0xfd;                                                                                                
        TL1 = 0Xa8;
- i6 K/ D/ |3 ]8 V" y0 }- ?& h        ET1  = 1;
. X0 ?" g, D* U- k' x        TR1  = 1;        
+ ^" _2 w9 p: s4 s0 e        EA   = 1;        
}
/********************************************************************
) Q4 f% d, [" k; d: e: _/ y) |* 名称 : adc_Init
0 h  m7 m- U8 M5 w0 |* 功能 : 内部寄存器初始化
* 输入 : 无
* j7 Q, X* |* m/ s* 输出 : 无
***********************************************************************/
void adc_Init()
: s2 M2 T& N' z. t. `7 p. I  M. J{         
        ADC_CONTR = 0x80;             //ADC电源打开
4 I# ?* F) z+ O$ J- c        _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
8 d0 H) m* N2 p" t: @        P1ASF = 0x01;                 //0000,0001, 将 P1.0 置成模拟口
5 Q* V; w# U# w( f) `+ \2 h( ?        AUXR1 &=0xFB;                 //1111,1011, 令 ADRJ=0
' p# w  n. o' I3 G8 R        ADC_RES = 0x00;               //清零寄存器
        ADC_RESL = 0x00;
! @5 H* z% f4 U        EADC  = 1;                                          //AD中断打开
        EA = 1;                                                  //总中断打开
}

& `: O6 j/ m4 J) X; \9 ^
* j1 F& V+ j0 ~3 ^. A/********************************************************************
3 r! {6 n( Z2 g* 名称 : main
9 k6 t) d3 x" Z" |* x, k% r* 功能 : 主程序
* 输入 : 无
* 输出 : 无
+ g7 A& F9 Q  Q; J***********************************************************************/
void main()
( Y0 }& w; y1 N0 Q- Q{
        uint8 i = 0;
        GPIO_init();
8 m( N; \4 W' o! m2 Z0 N        timer_Init();
        adc_Init();
        while(1)
) V9 j9 @8 |4 h' I1 }( y        {
% B  G- h# L9 R                ADC_Count = 0;
                EADC = 1;
5 \' t6 d6 N; f: Q                TR0  = 1;
( v: e0 d; E" d) p, x% W  {                while(ADC_Count < 128);       //满足128点
                for(i=0; i<128; i++)                  //清除虚部
                {
                        Fft_Image = 0;
( t  h( E) Q3 R$ N; g                }
                FFT();                        //FFT运算并转换为各频段幅值
% j: f- \8 K8 ~

8 Y* y, l9 C, H2 ^6 F  @9 u        }
}
# N2 `2 a4 M$ i% X/********************************************************************
8 s' L, |: J* B1 C$ D8 G* 名称 : ADC_Finish
* 功能 : ADC转换完成中断服务
6 v- f: s& l6 _2 d* O* 输入 : 无
2 g5 ^. }( q( `: g$ t4 s7 y* 输出 : 无
8 f7 p; B) W4 w***********************************************************************/
! l) `5 t# t+ {7 H; r2 \- rvoid ADC_Finish() interrupt 5
( Q: x, C+ O1 f& A1 M/ ^8 d{
        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*/
. d. K" k* g8 e+ }% @        if(ADC_Count <= 127)
  e# |1 q! m7 v4 k8 A# o        {
% F# e5 D3 N, E$ h" p                ADC_Count++;           /*自动增量控制*/
' o# W4 v- K9 e  C# ]' q7 P                ADC_CONTR &= !ADC_FLAG;
8 @# \& b# ]% y% }( d; t        }
6 v/ {& Z! u: h5 _3 }: i% r$ e  k* ]5 q$ K        else
        {
/ V" F5 M( s1 g  D3 {9 E                EADC = 0;
                TR0  = 0;        
        }                        
, f, Z+ K1 [% N/ Z' }( [}
/********************************************************************
2 Z" r7 t2 k3 D' Q+ q" o  E* 名称 : interrupt_timer1
( Z" v3 I$ Y; P( H* 功能 : 显示屏幕刷新中断服务
7 L9 N# P/ {9 b, i5 S9 M* 输入 : 无
- t4 [4 i1 _6 o7 _7 b* 输出 : 无
***********************************************************************/
+ p% f+ P& f4 avoid interrupt_timer1() interrupt 3
{        
2 {$ o$ k; E  w" j        static uint8 rec = 0;
        TH1 = 0xfd;                                                                                                
        TL1 = 0Xa8;
( A% H% K* t! b. b/ i! G3 h
1 C6 [( w/ o" b4 R" W
        switch(rec)                                                                     //往点阵屏填充一列的数据
% V& H! R5 k- f1 w        {
. f5 X: R$ T9 j5 a7 _                case 0: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[0]]; P2 = 0;break;
                case 1: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[1]]; P2 = 1;break;                 
                case 2: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[2]]; P2 = 2;break;        
; i; ?( c8 _0 i9 J                case 3: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[3]]; P2 = 3;break;        
# |$ a/ @/ L$ U+ m7 M5 D                case 4: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[4]]; P2 = 4;break;        
                case 5: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[5]]; P2 = 5;break;               
                case 6: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[6]]; P2 = 6;break;        
                case 7: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[7]]; P2 = 7;break;
                case 8: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[8]]; P2 = 8;break;
                case 9: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[9]]; P2 = 9;break;                 
1 D1 z& ^7 u6 C% I+ z3 F                case 10: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[10]]; P2 = 10;break;        
                case 11: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[11]]; P2 = 11;break;        
                case 12: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[12]]; P2 = 12;break;        
                case 13: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[13]]; P2 = 13;break;               
                case 14: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[14]]; P2 = 14;break;        
8 t5 `: F) P- C% B0 g9 o  c                case 15: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[15]]; P2 = 15;break;               
* T1 U1 o! D1 N                default:break;
! w  l5 b& S' o5 m        }
+ p  o" c# ~/ \0 ^" c% O        rec++;
        if(rec > 15)
& j! O( K2 g6 \5 v$ j        {
                rec = 0;
        }
}
- i/ Z, C1 b  h! ]. N/ V/********************************************************************
* 名称 : Ad_Control
* 功能 : 控制采样率
* 输入 : 无
  t+ j. H( C3 v* 输出 : 无
***********************************************************************/
void Ad_Control() interrupt 1
{
: [2 M) d$ ^8 |( p9 X" \        ADC_CONTR = 0xe8;                     //开始AD采集
        _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();         
}


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sunygd

这个不错

fndgcs

真不错

colcol

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lyeds

谢谢分享，楼主辛苦了