音頻頻譜顯示（原理圖源代碼開源第一版）

ID:94097 · 發表于 2015-10-30 14:56

很久沒出新作品給大家了，其實不是不想出，而是開學這段時間太忙，從八月底到九月中旬，一直為新生忙碌著，自己的時間都很少。暑假閑在家里，也因為要體驗“離開互聯網的日子”而未曾碰觸電腦（最近在整理假期離開網絡生活的文字，希望大家可以了解另一個我）。所以也不曾出教學視頻，覺得很對不住大家。

工作的時候，忙里偷閑，開通了新浪微博和新浪博客，感謝新浪推出的微號功能，讓我的域名得以和QQ號碼一樣。以后工作室的動態會同步到新浪微博，作品和相關資料下載也會同步到新浪博客，希望大家多多關注！

頻譜原理圖：
音頻顯示原理圖.jpg

新學期新氣象，教學視頻會保持更新，并加快進度，工作室也做好了新的工作計劃，會有更優質的作品奉獻給大家。
希望喜歡工作室作品的朋友將我們的作品和精神分享，我們堅持創新，堅持開源！
這次的小作品是頻譜顯示，8*16的led顯示點陣配合stc12系列單片機系統，就可以自己制作廉價的頻譜顯示了！
原理圖請登錄百度網盤下載。關于原理圖我想說的是，這是原理圖，不是封裝圖，所以大多數IC是看不到Vcc或者Gnd的，但不代表沒有，希望初學者留意。
這次的程序不是本人編寫，是我師弟的設計，程序是有缺陷的，比如音效的延時，顯示的效果等，有耐心的朋友可以自己修改程序，這次的作品在于分享數模轉換程序和FFT算法，我也希望網友可以將完善的程序分享到網上，大家共同進步！！！
實物照片：

下面是我的焊接工程，不熟悉電路布局的童鞋可以做為參考
點陣正面

點陣背面

系統板正面

系統板背面

成品

在這里要說的是，焊接并不算復雜，無非就是點陣的焊接耗時耗力，要是有點焊接功夫，小半天也足夠了，焊接的時候千萬不要弄斷管腳，彎折的管腳做跳線最好不過（圖3）。系統板的布局我建議大家緊湊一些，我自己焊接的時候是考慮到這板子以后可能加個時間顯示什么的，所以預留了一些空間，這樣以后再做點陣顯示的時候就方便多了

源程序：

#include<stc12c5a.h>
#include<intrins.h>
//#include"basic.h"
typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int uint16;
#define ADC_FLAG (1<<4) /*ADC_中斷標志*/
/*放大128倍后的sin整數表（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整數表（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
};
/*采樣存儲序列表*/
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
};
/*分級量化表*/
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的虛部
uint8 xdata LED_TAB[16]; //記錄紅色柱狀
/********************************************************************
* 名稱 : FFT
* 功能 : 碟型運算轉換
* 輸入 : 無
* 輸出 : 讀出的值
***********************************************************************/
void FFT()//基2fft
{
uint16 Temp_Real,Temp_Imag,temp; // 中間臨時變量
uint16 TEMP1 = 0,max=0;
for( i=1; i<=7; i++) /* for(1) */
{
b=1;
b <<=(i-1); //碟式運算，用于計算隔多少行計算例如第一極 1和2行計算
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. 結果已經是本值的 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分頻
{
TEMP1=((((Fft_Real[j+1]* Fft_Real[j+1]))+((Fft_Image[j+1]*Fft_Image[j+1])))>>1);//求各頻段幅值
if(TEMP1<1)TEMP1=0;
LED_TAB[j]=TEMP1;
if(LED_TAB[j]>max)max=LED_TAB[j];
}
if(max > 16)//分級量化
{
max/=16;
for(j=0;j<16;j++)LED_TAB[j]/=max;
}
}
/********************************************************************
* 名稱 : GPIO_init
* 功能 : GPIO初始化
* 輸入 : 無
* 輸出 : 讀出的值
***********************************************************************/
void GPIO_init()
{
P0M0 = 1; P0M1 = 0; P0 = 0XFF; /*列*/
P2M0 = 1; P2M1 = 0; P2 = 0XFF;
P3M0 = 1; P3M1 = 0; P3 = 0XFF; /*行*/
}
/********************************************************************
* 名稱 : timer_Init
* 功能 : 內部寄存器初始化
* 輸入 : 無
* 輸出 : 無
***********************************************************************/
void timer_Init()
{
TMOD = 0X12;
TH0 = 0xb0;
TL0 = 0xb0;
ET0 = 1; //定時器0 打開
TR0 = 0; //關閉定時器
TH1 = 0xfd;
TL1 = 0Xa8;
ET1 = 1;
TR1 = 1;
EA = 1;
}
/********************************************************************
* 名稱 : adc_Init
* 功能 : 內部寄存器初始化
* 輸入 : 無
* 輸出 : 無
***********************************************************************/
void adc_Init()
{
ADC_CONTR = 0x80; //ADC電源打開
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
P1ASF = 0x01; //0000,0001, 將 P1.0 置成模擬口
AUXR1 &=0xFB; //1111,1011, 令 ADRJ=0
ADC_RES = 0x00; //清零寄存器
ADC_RESL = 0x00;
EADC = 1; //AD中斷打開
EA = 1; //總中斷打開
}
/********************************************************************
* 名稱 : main
* 功能 : 主程序
* 輸入 : 無
* 輸出 : 無
***********************************************************************/
void main()
{
uint8 i = 0;
GPIO_init();
timer_Init();
adc_Init();
while(1)
{
ADC_Count = 0;
EADC = 1;
TR0 = 1;
while(ADC_Count < 128); //滿足128點
for(i=0; i<128; i++) //清除虛部
{
Fft_Image[i] = 0;
}
FFT(); //FFT運算并轉換為各頻段幅值
}
}
/********************************************************************
* 名稱 : ADC_Finish
* 功能 : ADC轉換完成中斷服務
* 輸入 : 無
* 輸出 : 無
***********************************************************************/
void ADC_Finish() interrupt 5
{
Fft_Real[LIST_TAB[ADC_Count]] = (int)(((ADC_RES)<<1)+(ADC_RESL>>1)*2)>>3; /*按LIST_TAB表順序，進行存儲采樣值*/
if(ADC_Count <= 127)
{
ADC_Count++; /*自動增量控制*/
ADC_CONTR &= !ADC_FLAG;
}
else
{
EADC = 0;
TR0 = 0;
}
}
/********************************************************************
* 名稱 : interrupt_timer1
* 功能 : 顯示屏幕刷新中斷服務
* 輸入 : 無
* 輸出 : 無
***********************************************************************/
void interrupt_timer1() interrupt 3
{
static uint8 rec = 0;
TH1 = 0xfd;
TL1 = 0Xa8;
switch(rec) //往點陣屏填充一列的數據
{
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;
case 3: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[3]]; P2 = 3;break;
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;
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;
case 15: P0 = QTY_TAB[LED_TAB[15]]; P2 = 15;break;
default:break;
}
rec++;
if(rec > 15)
{
rec = 0;
}
}
/********************************************************************
* 名稱 : Ad_Control
* 功能 : 控制采樣率
* 輸入 : 無
* 輸出 : 無
***********************************************************************/
void Ad_Control() interrupt 1
{
ADC_CONTR = 0xe8; //開始AD采集
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}

復制代碼

ID:94392 · 發表于 2015-11-2 20:25

樓主，謝謝你的制作，我也正再做，希望可以請教你，可以加我QQ 1336294189謝謝

ID:134722 · 發表于 2016-7-29 17:21

這個好！MCU的處理量比較大喔

ID:112693 · 發表于 2016-8-8 00:04

這個有意思，回頭DIY一個

ID:17396 · 發表于 2016-8-23 10:01

有意思，希望能夠學習到并做到

ID:137539 · 發表于 2016-8-25 16:31

不錯，學習學習，謝謝分享，回頭做一做

ID:141649 · 發表于 2016-10-8 11:41

一直在找頻譜的資料，通俗易懂

ID:141143 · 發表于 2016-10-14 22:48

謝謝分享.........

ID:186696 · 發表于 2017-4-6 15:08

學習了，感謝樓主分享資源

ID:221681 · 發表于 2017-7-22 23:12

好東西，收藏了

ID:221117 · 發表于 2017-7-23 09:47

收藏，盡快做一個出來

ID:48413 · 發表于 2017-8-7 19:32

謝謝，學習一下

ID:68429 · 發表于 2017-9-25 21:53

樓主強

ID:241982 · 發表于 2017-10-27 01:42

正在制作一個功放缺一個音頻顯示，正好。。。。。謝謝樓主

ID:241982 · 發表于 2017-10-27 01:49

有效果圖嗎！

ID:241982 · 發表于 2017-10-27 01:49

樓主什么時候更新第二版呢！期待

ID:98767 · 發表于 2017-11-12 15:13

謝謝樓主分享,下個研究下,自己也DIY一個,好像視頻看不了

ID:254064 · 發表于 2017-11-27 10:48

非常感謝樓主的分享，我在protues中按照您的方法接好運行了，但是不知道如何輸入音頻信號，請問這個可以說一下嗎，謝謝！

ID:282866 · 發表于 2018-2-7 16:28

非常感謝！！！！！！

ID:282726 · 發表于 2018-2-7 19:10

視頻怎么看不了
另外，兩個點陣的接法，怎么不一樣呢

ID:266116 · 發表于 2018-2-7 22:44

做的很好看!

ID:282866 · 發表于 2018-3-6 11:32

很感謝！非常的需要

ID:282866 · 發表于 2018-3-6 11:32

我正好也在做，不知道怎么下手

ID:338306 · 發表于 2018-5-25 20:41

樓主焊功牛逼啊~

ID:431129 · 發表于 2018-11-22 13:25

樓主雪里送炭，我正非常需要這個資料。謝謝！

ID:425041 · 發表于 2018-11-22 16:31

我是能做出來就是不會寫程序

ID:399179 · 發表于 2018-11-23 21:12

感謝分享！

ID:490130 · 發表于 2019-3-13 18:16

感謝分享！

ID:490130 · 發表于 2019-3-13 18:17

感謝分享！

ID:503342 · 發表于 2019-4-2 16:21

感激不盡

ID:399179 · 發表于 2019-4-2 20:02

謝謝樓主分享！

ID:27919 · 發表于 2019-8-9 15:14

謝謝！正需要，太高興了。

ID:13396 · 發表于 2019-9-17 22:31

學習了，感謝樓主分享資源.

ID:517951 · 發表于 2019-12-12 17:48

樓主，好文章，學習啦

ID:681106 · 發表于 2020-1-4 16:39

最近在做，但好多都不懂，謝謝博主的分享

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音頻頻譜顯示（原理圖源代碼開源第一版）

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