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）
$ F4 F. c5 \( F# f

原理图是用proteus画的，所以没有Vcc和Gnd标识
. J; M# ^8 }/ r  ]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9 T% G7 S3 e8 l. A3 x+ R, S

; H' _: B& z+ u2 W9 Y6 y程序如下：
" b1 g6 u) Z. B: t- @% V& I

#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;
7 L& k3 h' N3 W/ ?2 H3 J- p3 Q             }
) @( Y/ [/ M/ ^" H6 p1 }& A9 N& p             FFT();                      //FFT运算并转换为各频段幅值* H/ f; d' Y$ s5 X/ H! |0 L

& H$ R! q! b7 e2 p: i! @/ _
! g+ ^& ^% i4 L  u       }. i7 ~' [/ i2 h/ |, i# j
}% n" H6 |' V6 e- D4 G, Q8 E
/********************************************************************: y5 ^# Y  K2 C
* 名称 : ADC_Finish- ]. `6 g- D& ]/ J
* 功能 : ADC转换完成中断服务2 j/ C2 {% V# W' N* l# r
* 输入 : 无
% C1 P' `! ~" j% k$ e" s* 输出 : 无: r. _- U0 I9 c% s% K
***********************************************************************/
6 V0 e2 F; \( K5 Bvoid ADC_Finish() interrupt 5
+ M5 \: ]0 R0 ~& l; W3 w  p{
2 z) c% {) i1 l" |3 `       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*/
6 k5 U$ W6 @+ p& L% `5 w       if(ADC_Count <= 127)
4 _7 h) K. G% c2 f3 ^5 u       {
: m9 p5 \: J% Z( W! v             ADC_Count++;          /*自动增量控制*/
/ P( i! v! ^( I4 Y- v             ADC_CONTR &= !ADC_FLAG;
4 p  \7 _. K' g$ a. T1 D       }
; R5 a9 Y: {( A; f' y" N* \& \; m       else
) V* v# b1 R- n# m* d       {
( m( d* f; I% `( Q& Z8 @1 v             EADC = 0;/ e+ V9 o, y. X. l, ^
            TR0  = 0;       ) }8 e6 A; M3 |3 _
      }                         B! w! P5 K0 J9 Y7 i
}) U) H: i/ c2 U5 U) t& k( P. w% C
/********************************************************************2 m9 @# D& M% ^% B0 o
* 名称 : interrupt_timer1
& C# f+ n. |: M; h& Q* 功能 : 显示屏幕刷新中断服务
  N7 T8 ~9 m* n8 U9 `: g8 m! e$ E* 输入 : 无
2 o' P0 u& n- Q3 W& W% @  B5 s* 输出 : 无
( e/ B! g3 m7 P6 f***********************************************************************/' n& N, r5 ?7 Z: O
void interrupt_timer1() interrupt 3
0 ~$ J  |0 C3 L% z) l{       + N% B2 ^# Q" K: e  y2 g) k
      static uint8 rec = 0;0 Z. I7 H" q& f# Q9 Q: k2 I0 s
      TH1 = 0xfd;                                                                                              9 y2 k% v7 c( q6 a
      TL1 = 0Xa8;" Y$ @; I9 i) N$ g3 ?7 {4 N

' C6 I5 @* X5 m
% @: |/ }  B& o" Q- S4 h& x9 N, W       switch(rec)                                                                   //往点阵屏填充一列的数据
+ F5 a) y5 T# d9 M       {
. U' [  H0 j7 ~' X9 S! z6 g" B             case 0: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[0]]; P2 = 0;break;
; b" a  _+ A! D             case 1: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[1]]; P2 = 1;break;
/ e7 E% K! ~* A/ q) m2 F             case 2: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[2]]; P2 = 2;break;       0 u/ J8 E# F" U% y
            case 3: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[3]]; P2 = 3;break;       . X/ G8 M. I$ j7 {, h$ B
            case 4: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[4]]; P2 = 4;break;
7 j7 `1 \- P) k, f             case 5: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[5]]; P2 = 5;break;             " x; N1 v& k7 B  f/ }
            case 6: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[6]]; P2 = 6;break;       9 ^# }8 r. ~2 g* t- k# M7 E
            case 7: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[7]]; P2 = 7;break;9 M$ ~7 p/ D% ^' n/ T& [7 m
            case 8: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[8]]; P2 = 8;break;
1 ~% ~7 g5 a3 x- m9 F             case 9: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[9]]; P2 = 9;break;                ) z2 n0 q" I! Y
            case 10: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[10]]; P2 = 10;break;       - W0 n0 a' v- T% `" g
            case 11: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[11]]; P2 = 11;break;
* e9 I; V" f& Z4 \             case 12: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[12]]; P2 = 12;break;       * w1 o7 h3 b' ^! |1 J5 B7 ^
            case 13: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[13]]; P2 = 13;break;
# l* H. b4 R5 M" w8 O4 |             case 14: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[14]]; P2 = 14;break;         S$ t8 P4 J0 [& r
            case 15: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[15]]; P2 = 15;break;
+ i9 s) A4 k% X: r             default:break;
3 A9 N4 ~" g0 `& Y6 _" H       }
" M/ f* }# d2 N# L/ i1 L& v       rec++;
5 l) \. T" U  E+ g  x- m& [* ]       if(rec > 15)
: n  [" p+ {2 ?; o       {& T. U5 ]- w  n, e
            rec = 0;
. R! }( c; g1 S0 V# m. f       }
7 |! L% w& t0 \5 n7 V$ }6 U" \}, U& F3 h7 d0 l) ^' {6 L- z
/********************************************************************
* P! |+ \' w) n4 |  @# |* 名称 : Ad_Control" E( d* A4 H9 J
* 功能 : 控制采样率6 `" g% R0 O8 V, s
* 输入 : 无. Q7 i5 D% k. N4 o: O' T2 a
* 输出 : 无7 [- g4 G+ X) h3 l+ i6 n
***********************************************************************/
! ]# w  ^. D; ]/ z! i+ uvoid Ad_Control() interrupt 19 L+ r* \+ p! Z3 B1 J: ]
{, w* E7 t5 [2 @2 }
      ADC_CONTR = 0xe8;                   //开始AD采集
9 u' ?" y2 X/ c3 t  C       _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
) j8 c+ s* q" [& f  r}
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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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