五色LED音乐频谱源程序和原理图原件清单

wu68aq · 发表于 2019-1-21 09:33

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五色LED音乐频谱源程序和原理图原件清单
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12单片机频闪，五色LED音乐频谱源程序代码% n" t- Z% @! U( u* x% N) e

/ F; u4 ?" Y+ w! S9 @$ u原理图如下：/ U4 V0 U0 g' f# @& a

' {- ]! x  n( o元件清单：2 l) L5 d, [; @
% @% h* h& l* ?& i) K
五色LED音乐频谱源程序：
#include <stc12c5a60s2.h>
#include<intrins.h>
#define BIN(n) LongToBin(0x##n##)
#define uchar  unsigned char
#define uint  unsigned int
#define SAMPLE_NUM 64
#define NUM_2_LOG 6
#define FFT_OUT_MIN 3
#define LongToBin(n) (((n>>21)&0x80)|((n>>18)&0x40)|((n>>15)&0x20)|((n>>12)&0x10)|((n>>9)&0x08)|((n>>6)&0x04)|((n>>3)&0x02)|((n)&0x01))

uchar code BRTable[SAMPLE_NUM] ={ 0, 32, 16, 48, 8, 40, 24, 56,4, 36, 20, 52, 12, 44, 28, 60, 2, 34, 18, 50, 10, 42, 26, 58, 6, 38, 22, 54, 14, 46, 30, 62, 1, 33, 17, 49, 9, 41, 25, 57,5, 37, 21, 53, 13, 45, 29, 61,3, 35, 19, 51, 11, 43, 27, 59,7, 39, 23, 55, 15, 47, 31, 63};
char code sin_tabb[SAMPLE_NUM] = { 0 ,12 ,25 ,37 ,49 ,60 ,71 ,81 ,90 ,98 ,106 ,112 ,117 ,122 ,125 ,126 ,127 ,126 ,125 ,122 ,117 ,112 ,106 ,98 ,90 ,81 ,71 ,60 ,49 ,37 ,25 ,12 ,0 ,-12 ,-25 ,-37 ,-49 ,-60 ,-71 ,-81 ,-90 ,-98 ,-106 ,-112 ,-117 ,-122 ,-125 ,-126 ,-127 ,-126 ,-125 ,-122 ,-117 ,-112 ,-106 ,-98 ,-90 ,-81 ,-71 ,-60 ,-49 ,-37 ,-25 ,-12  };

char code cos_tabb[SAMPLE_NUM] = {127 ,126 ,125 ,122 ,117 ,112 ,106 ,98 ,90 ,81 ,71 ,60 ,49 ,37 ,25 ,12 ,0 ,-12 ,-25 ,-37 ,-49 ,-60 ,-71 ,-81 ,-90 ,-98 ,-106 ,-112 ,-117 ,-122 ,-125 ,-126 ,-127 ,-126 ,-125 ,-122 ,-117 ,-112 ,-106 ,-98 ,-90 ,-81 ,-71 ,-60 ,-49 ,-37 ,-25 ,-12 ,0 ,12 ,25 ,37 ,49 ,60 ,71 ,81 ,90 ,98 ,106 ,112 ,117 ,122 ,125 ,126 };
uchar a[21];
uchar keep,keepnum,anum,timernum,timernum2,lednum3,Ltime;//用于分离

/*加入数组用于显示相应led灯数目*/
uchar lednum[]={0x00,0x01,0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x3f,0x7f,0xff};//0-7的显示数组  P2组控制
int xdata FftReal[SAMPLE_NUM];
int xdata FftImage[SAMPLE_NUM];
sbit p30=P3^0;
sbit p31=P3^1;
sbit p32=P3^2;
sbit p33=P3^3;
sbit p34=P3^4;
sbit p35=P3^5;//9-11的led控制
sbit p36=P3^6;
sbit p37=P3^7;

void timerinit()//定时器初始化函数
{
      TMOD=0x01;
      TH0=(65536-6000)/256;
      TL0=(65536-6000)%256;
      EA=1;
      ET0=1;
      TR0=1;
}
void disp()
{
      timernum++;
      if(timernum==6) timernum=1;
      P2=0;//显示前先关闭
      P3=P3&0x1f;
      switch(timernum)
      {
            case 1:anum=a[0];p34=0;p33=1;p32=1;p31=1;p30=1;break;
            case 2:anum=a[1];p34=1;p33=0;p32=1;p31=1;p30=1;break;
            case 3:anum=a[2];p34=1;p33=1;p32=0;p31=1;p30=1;break;
            case 4:anum=a[3];p34=1;p33=1;p32=1;p31=0;p30=1;break;
            case 5:anum=a[4];p34=1;p33=1;p32=1;p31=1;p30=0;break;
      }
      //anum=a[10];/*修改可以改变光柱高度（anum值分开几个部分用定时器区分显示）(a[]内逐加) */
      if(anum<=8){P2=lednum[anum]

3=P3&0x1f;}//屏蔽高三位
//else {P2=0xff

3=lednum2[anum-9];}
      if(anum==9){P2=0xff;p35=1;p36=0;p37=0;}
      if(anum==10){P2=0xff;p35=1;p36=1;p37=0;}
      if(anum==11){P2=0xff;p35=1;p36=1;p37=1;}

}

uchar STC_ADC()                //！！根据数据手册写一个ad读取函数
  {
   uchar i;
      ADC_RES = 0;
      ADC_RESL  = 0;
  ADC_CONTR = BIN(10001000);
  i=3;
      while(i--);
      while (1)
   {
      if (ADC_CONTR & BIN(10000))
      {
         break;
         }
   }
   ADC_CONTR = BIN(10000000);
  return( ADC_RESL<<2) ;
}
short sqrt_16( unsigned long M)
{
unsigned int N, i;
unsigned long tmp, ttp;
if( M == 0 )
      return 0;

N = 0;

tmp = ( M >> 30 );
M <<= 2;
if( tmp > 1 )
{
      N ++;
      tmp -= N;
}

for( i=15; i>0; i-- )
{
      N <<= 1;

      tmp <<= 2;
      tmp += (M >> 30);

      ttp = N;
      ttp = (ttp<<1)+1;

      M <<= 2;
      if( tmp >= ttp )
      {
         tmp -= ttp;
         N ++;
      }
}

return N;
}
void FFT()
{
register uchar i,bb,j,k,p,max;
register short TR,TI,temp;
unsigned long ulReal;
unsigned long ulImage;

for(i=0; i<SAMPLE_NUM;i++)       //此处可以加入自动增益
{
            FftReal[BRTable] = STC_ADC()<<keep;//使显示保持在一定范围内! |) L/ f' ~: o9 T9 A! l5 X# ]
      FftImage = 0;+ S* U2 H9 F" \( B* F1 p
}   l, O+ e0 g  ^, r" N/ i" V4 ^
+ U2 ]; F3 `7 N  ^4 K; A
      keepnum=FftReal[2]/32;//提取等级数
% _$ F1 V# Q, M9 k" U$ p8 p                if((7<keepnum)&&(keepnum<=8)) {keep=1;}
& t3 Z6 l/ i/ J' d3 o% Y1 L       else if((4<keepnum)&&(keepnum<=6)) {keep=2;}5 v. @, Z  |$ X0 D5 J7 {8 |
      else if((2<keepnum)&&(keepnum<=4)) {keep=3;}
) @2 U. o* P* j7 P7 x: K: i9 l       else {keep=5;}       " ~" a! h' X4 V6 W. C1 K8 N& K1 ~

) F  Z+ k' \! F) o; T5 } for( i=1; i<=NUM_2_LOG; i++)
( ?3 ]  h1 n. n* X2 u0 g0 }2 L2 M {
3 [8 @: ^2 N+ Z7 \       bb=1;
0 W2 y$ s. C0 C( ?       bb <<= (i-1);
/ t5 `: c! U: j+ u5 [       for( j=0; j<=bb-1; j++)
6 v+ I) F) o3 }. `7 @       {   t$ l) p4 K/ l( @5 r5 H9 Z; k$ p
         p=1;* c& d1 k& v/ U7 X5 ?5 h
         p <<= (NUM_2_LOG-i);          % l# Y; M) f) v3 Z' Z
         p = p*j;4 M  J) r, P, q: ~1 D: L
         for( k=j; k<SAMPLE_NUM; k=k+2*bb)             ) `& p8 f5 d2 C0 [9 g$ u3 p. v. s4 P
         { 3 c: j$ @, }' i: c7 M+ t
            TR = FftReal[k]; TI = FftImage[k]; temp = FftReal[k+bb];' J+ J8 z0 _0 [- U' X4 l1 P
            FftReal[k] = FftReal[k] + ((FftReal[k+bb]*cos_tabb[p])>>7) + ((FftImage[k+bb]*sin_tabb[p])>>7);8 K5 v: h8 Z  k9 o* A# l
            FftImage[k] = FftImage[k] - ((FftReal[k+bb]*sin_tabb[p])>>7) + ((FftImage[k+bb]*cos_tabb[p])>>7);
4 \) [7 F+ h1 ?6 S0 }  s( O             FftReal[k+bb] = TR - ((FftReal[k+bb]*cos_tabb[p])>>7) - ((FftImage[k+bb]*sin_tabb[p])>>7);9 Q3 d9 F+ }) X- i; b* }9 C7 @! R
            FftImage[k+bb] = TI + ((temp*sin_tabb[p])>>7) - ((FftImage[k+bb]*cos_tabb[p])>>7); . d" W5 x/ @+ M& M* s3 q* N

& j+ Q9 F- O0 ?+ ^             FftReal[k]  >>= 1;          6 p1 g6 R5 W# m# M
            FftImage[k]  >>= 1;
' N  r. s4 ^* s6 Y             FftReal[k+bb]  >>= 1;
- F9 E( |/ V8 ^8 W; S3 m5 W7 z3 ~5 I             FftImage[k+bb]  >>= 1;
! Q& M, I9 A# o( f; u8 o
8 ~! i. g( N7 ?          }  6 r0 q: Q; U$ p5 o. M; Y
      }
1 t5 x" k9 S; h, {$ L7 [9 x* k( E; s }
; d/ n' s$ ~& D  J/ b, }. u max=0;
8 D3 @( G) W. J8 I0 P0 M6 u/ p for( i=0; i<5; i++)//5: k; O6 H: F# j5 h- C
{  6 b! r8 y7 I: y
      ulReal = FftReal[i+1];
" m$ Z; O/ K+ Q4 \5 c       ulReal *= ulReal;
( }7 R: k9 ~6 O) Z+ M3 i6 i- _0 C       ulImage = FftImage[i+1];
2 b+ |" x4 |, K  t) @1 n       ulImage *= ulImage;
0 h- ?9 e* N- C! g( d9 L% V
! O0 u7 j# G% p6 |       a = sqrt_16( ulReal + ulImage ); //修改9 a: J: e( z# r7 O: P' U1 `

; e& Z5 O; z7 {# V       if( a < FFT_OUT_MIN )
* Q! G( y& C4 U- _4 e, r! Z' }- b          a = 0;//修改1 S3 ~2 ^2 r( r2 z6 K2 y( v
      else
  E2 w' H) S, F* B& ]       a = a-FFT_OUT_MIN;0 t2 F, a1 _5 T2 V/ Z; B3 m4 {, I
      if( a >max)
7 Y1 N- s2 H* G+ S, ~          max =a;
( E& N/ Q% E0 v# M" O                      //disp();
- [9 V- r; b3 `1 M# } }+ y4 a' C% n9 g6 Y
if(max>11) //11
+ X3 q9 U, T1 e5 q& S/ } {
' y' u5 X% A; Q) P6 T    max/=11;
( q# y# u, Q9 n) v! M3 o       for( i=0; i<5; i++) //输出a的5个分离数值
8 M: a7 R6 g! u, A9 X6 \( ?5 ]- Z       {
' g: ]6 H9 ^& D9 j          a/=max;
* i, C" k4 E2 m$ x6 q* s9 f4 Y2 h* U
      }
6 [& r& k: r% p' X$ P/ S }* j! }5 c$ ^/ L5 D
}
8 C/ b7 z$ K. y9 ~  Y# m$ X( f+ c) z
/ {  j  m7 v8 p* }9 q% E: H0 h9 u( |& r1 e( o" e5 f
void main()
- b8 ~3 c7 G6 C8 l9 o: I{
1 I( q3 P! s7 Y- Z* L, T5 b       P2M0=0xff;//  (11111111);//P2组设置为推挽输出
% P, g2 `  C5 P# M; Y       P2M1=0; : h# J- }5 b* V6 G. R% h0 o
8 ~$ a, B! Y6 r
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; K( C" z) }, ?% C4 Q% F
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