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）

% O1 _3 g7 k  B' O
原理图是用proteus画的，所以没有Vcc和Gnd标识
2 b# F( b8 m5 C: B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4 J' ^/ c& S/ \; H+ C! O* h
( F! g: U0 S. s, @5 D% J
程序如下：

4 B/ S2 ]' p' Z. \8 h7 c* c4 w
#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;+ h' Z# U& \5 b5 U
            }
; `" J; E* T1 k% ]6 H5 ^0 ~/ I             FFT();                      //FFT运算并转换为各频段幅值
3 @0 A& \, b! M2 I9 C) r! z4 S# ^# I+ Y' Y( L) {0 h0 q7 k
0 |# O/ U* y0 |
      }0 q$ [  c) ?% U+ V: w) B
}+ ^) j& F! V1 @
/********************************************************************/ V3 i8 B' `! s' k" k& \) D
* 名称 : ADC_Finish3 b0 x3 `# \  S8 Y% u7 C
* 功能 : ADC转换完成中断服务. H- N. t# [5 K
* 输入 : 无% n% f4 I; v) S6 _( m
* 输出 : 无
; e: l* u( V8 z) Y5 v***********************************************************************/) f9 b/ x* i$ I4 ?% l
void ADC_Finish() interrupt 51 `$ U3 p2 k  |
{. z0 P4 f4 k4 r) M6 ?" m% p
      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*/% b/ E; G) a7 \/ d# u" T0 `
      if(ADC_Count <= 127)1 ^9 s; T+ _. W; t/ z- I2 T
      {
* R7 q. A1 O1 ~* M5 U8 X* J+ o             ADC_Count++;          /*自动增量控制*/
; Z8 p" ^% R- V0 S. ?             ADC_CONTR &= !ADC_FLAG;: [' h# c# Z" a7 U
      }9 l5 j; ~6 e/ z9 t% I% j
      else
# x& P( q; C% j* ?' Q" J! `% q       {. C! D8 Q- s- F  w3 X4 u% O; N
            EADC = 0;  _+ H- {3 Y9 h+ U4 u0 V
            TR0  = 0;
- v  V# n( `2 e: B4 ?0 n1 R! l       }                      2 K9 s. O- \/ j( U+ a$ f: k/ ~
}" M# o* l- F8 V' ~4 |8 {+ c
/********************************************************************
  I# B3 y! z  K3 k* 名称 : interrupt_timer14 ]  o+ ~1 ]! q1 i, T
* 功能 : 显示屏幕刷新中断服务' C! H1 a7 A: J+ V$ x; f
* 输入 : 无
- u" P/ l/ X( b$ Q7 J  t% x" O  |* 输出 : 无3 @3 `1 u  u' b2 d& g8 m7 }* r
***********************************************************************/
5 U' c2 b) X3 d: `void interrupt_timer1() interrupt 3
* s3 P, ^) q' F+ \9 i$ \{
  Q# N2 W$ I6 ?. f1 [9 C! }       static uint8 rec = 0;
7 ]- y/ [4 L( |( Y  e! X: _4 B       TH1 = 0xfd;
, E$ ]. V% x- A7 Z+ Q" G# _       TL1 = 0Xa8;
( F$ j# P7 \+ B" d/ ~
0 Y5 w; \0 Q$ d6 e1 Y# _3 H
% d) H- |2 R  D  _! h/ ^; n       switch(rec)                                                                   //往点阵屏填充一列的数据
! E9 P& M; J1 p. D       {  r, F8 Z* ~9 r2 j* t* \) i
            case 0: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[0]]; P2 = 0;break;9 T+ E+ I( b0 a7 h2 }3 W/ d; a3 ~  P6 Q
            case 1: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[1]]; P2 = 1;break;                " q# h1 G& B. u6 H2 ^
            case 2: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[2]]; P2 = 2;break;
% X! ^2 ?6 D3 p9 l- B5 s; C             case 3: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[3]]; P2 = 3;break;
; H* d8 K. h! `: B5 j/ }( B             case 4: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[4]]; P2 = 4;break;
+ d. p3 G, w  R  \1 v             case 5: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[5]]; P2 = 5;break;
8 |- a& L* a) E! W) g) u             case 6: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[6]]; P2 = 6;break;       2 `) M' B3 E* I# H3 D
            case 7: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[7]]; P2 = 7;break;
% ~1 C% Z# C# i- i, L1 }             case 8: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[8]]; P2 = 8;break;
+ G( ~6 ~# x& W  f! P             case 9: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[9]]; P2 = 9;break;
2 x# U" G" ~" O3 _. @2 t2 N" r             case 10: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[10]]; P2 = 10;break;
: E: W! l: J2 d& o8 T' T& l             case 11: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[11]]; P2 = 11;break;       + `7 u4 P9 Q6 r, t, s
            case 12: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[12]]; P2 = 12;break;
* J  k/ p2 r0 i1 e$ P' `             case 13: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[13]]; P2 = 13;break;             # d8 b$ l% w; S. ?# w; f' u( m
            case 14: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[14]]; P2 = 14;break;
4 D5 r8 j5 x- C$ x# k" d: D( k( d             case 15: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[15]]; P2 = 15;break;
3 B  r. z% @7 u. B& |6 ]" I. |             default:break;- E# t5 d+ h" Y! `
      }# C9 m! }9 n" w9 C* w
      rec++;
3 `) K7 H+ o( G7 ^       if(rec > 15)
; d6 Z" W& X- g* D# b' r       {  S9 w( o. F5 a& b8 e5 ^3 C
            rec = 0;" T+ d3 m( o1 ]  B/ o+ J
      }8 ~' G: W; b) R; S" r
}
  T" n  z$ p& _/********************************************************************
# {8 X6 S% d' L( F/ ^: n* 名称 : Ad_Control$ J1 S8 {& B7 C- u2 C" C
* 功能 : 控制采样率8 ^" z" o9 x" s4 a8 S
* 输入 : 无
) l: @, S% \; I* 输出 : 无
/ `$ Q, ]: x3 H+ Z' U. H***********************************************************************/
% _" p) w+ K1 O9 B* x$ Ovoid Ad_Control() interrupt 1# I: J$ V! {# v2 N" {. H5 L2 d7 j
{3 c6 b9 h! b" |. |
      ADC_CONTR = 0xe8;                   //开始AD采集' v+ l! u9 w) i
      _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();       , |8 W3 `7 c8 a. G$ _6 u) ?5 M
} 7 v' @+ S5 T  `2 O; A3 {& W7 b
+ S( |+ }' O  o6 |( t* d
( P; i% Q, U2 _- H" ^
下载：3 X! }2 X- @$ F6 I) N. n# A

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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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