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迷你音樂頻譜顯示器.rar
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2016-10-25 14:01 上傳
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實(shí)現(xiàn)功能:
# 電路制作簡單,無需PCB板,只需元器件,采用USB 接口供電 # 采用LED點(diǎn)陣16*8顯示,隨音頻變化而起伏顯示 # 自動(dòng)增益校正功能,音量調(diào)大調(diào)小都不會(huì)過滿顯示或顯示過少(當(dāng)然,音量也不能太小了。輸入音量過小、電平比較低時(shí),可以把音響的音量調(diào)小一點(diǎn),音源的音量調(diào)大一些)
電路原理圖: 管腳連接說明: 單片機(jī)的1腳為音頻信號(hào)輸入端,2~9/32~39為LED1點(diǎn)陣引腳,10~17/24~31為LED2點(diǎn)陣引腳,18/19為晶振、電容引腳,21/22為指示燈引腳(21為負(fù)極,22為正極), 40腳為VCC電源5V正極,20腳為GND電源負(fù)極(也是音頻信號(hào)輸入負(fù)極),23腳為空腳懸空。 制作說明: 1、用熱熔膠或502膠水將USB公頭反向粘到芯片底座的左側(cè)(底座缺口一側(cè)) 2、將USB公頭上的正極連至40腳,負(fù)極連至20腳,將2PIN排針粘到芯片底座的右側(cè)(頻譜接口),上端接1腳,下端接20腳 3、2個(gè)30PF電容連接至芯片底座的18、19、20腳(一個(gè)接18、20腳,另一個(gè)接19、20腳) 4、32.768MHZ晶振連接至芯片底座的18、19腳 5、將芯片安放置底座上,缺口對缺口 6、8*8點(diǎn)陣管腳識(shí)別方法:點(diǎn)陣旁邊的字朝下,下邊那行的左邊開始數(shù)是第一腳,然后逆時(shí)針走一圈1~16腳,和集成塊的數(shù)法一樣,然后對照點(diǎn)陣原理圖看! 7、將2個(gè)8*8點(diǎn)陣安放于另一個(gè)芯片底座上,如圖所示,左側(cè)空出1列,右側(cè)空出3列,右側(cè)底下兩只腳接發(fā)光二極管(左正右負(fù)) 8、將兩塊芯片底座合并,40個(gè)管腳依次焊接到一起,USB公頭接上USB延長線到電腦,音頻接口接上杜邦線到音頻線,到音頻分離器 9、制作音頻線: 10、一分二音頻分線器可以讓音樂頻譜顯示器與音響并聯(lián) 11、音樂頻譜顯示器通過USB接口取電,從音頻接口采集音樂信號(hào) 注意事項(xiàng):
1、電腦音量不能太小,因?yàn)闄z測電壓幅值,音量太小了對單片機(jī)ADC采集會(huì)有影響,建議音量調(diào)到中等以上為最佳顯示效果。同時(shí),可以通過調(diào)節(jié)音響的音量來控制聲音的大�。ò岩繇懙囊袅空{(diào)小一點(diǎn),電腦的音量調(diào)大一些)。
2、拔掉音頻接口信號(hào)輸入端(懸空),顯示會(huì)滿屏,拔掉音頻接口信號(hào)接地端,只顯示最下面一行!
3、在靜音的狀態(tài)下,顯示屏若時(shí)有波動(dòng),這是空中的電磁波的影響,是屬于正常情況。
12、成品展示
元器件清單: 1、單片機(jī)STC12C5A60S2 PDIP40 (1片) 2、0788形紅色8*8LED點(diǎn)陣屏(2塊) 3、普通芯片座PIN40(2個(gè)) 4、USB公頭(1個(gè)) 5、32.768MHz石英晶體(1個(gè)) 6、30pF電容(2個(gè)) 7、2PIN排針(1個(gè)) 8、1PIN杜邦線(2根) 9、USB延長線公對母(1根) 10、音頻頭(1個(gè)) 11、音頻線(1根) 12、音頻分離器(1個(gè)) 13、發(fā)光二極管(1個(gè)) 14、導(dǎo)線 若干
主程序:
fft程序:
- #ifndef _FFT_INCLUDED_
- #define _FFT_INCLUDED_
- struct compx
- {
- float real;
- float imag;
- };//定義數(shù)據(jù)存放機(jī)構(gòu)體
- struct compx dd[65]; //FFT數(shù)據(jù)段
- code float iw[64]=
- {
- 1.000,0,0.9952,-0.0980,0.9808,-0.1951,0.9569,-0.2903,0.9239,-0.3827,0.8819,-0.4714,0.8315,-0.5556,
- 0.7730,-0.6344,0.7071,-0.7071,0.6344,-0.7730,0.5556,-0.8315,0.4714,-0.8819,0.3827,-0.9239,0.2903,-0.9569,
- 0.1951,-0.9808,0.0980,-0.9952,0.0,-1.0000,-0.0980,-0.9952,-0.1951,-0.9808,-0.2903,0.9569,-0.3827,-0.9239,
- -0.4714,-0.8819,-0.5556,-0.8315,-0.6344,-0.7730,-0.7071,-0.7071,-0.7730,-0.6344,-0.8315,-0.5556,-0.8819,-0.4714,
- -0.9239,-0.3827,-0.9569,-0.2903,-0.9808,-0.1951,-0.9952,-0.0980
- };//w值緩存區(qū)
- data struct compx temp;
- //復(fù)數(shù)乘法
- void ee(struct compx b1,uchar data b2)
- {
- temp.real=b1.real*iw[2*b2]-b1.imag*iw[2*b2+1];
- temp.imag=b1.real*iw[2*b2+1]+b1.imag*iw[2*b2];
- }
- //乘方函數(shù),計(jì)算 nbottom^ntop
- uint mypow(uchar data nbottom,uchar data ntop)
- {
- uint data result=1;
- uchar data t;
- for(t=0;t<ntop;t++)result*=nbottom;//nbottom^ntop
- return result;
- }
- //快速傅立葉變換
- void fft(struct compx *xin,uchar data N)
- {
- uchar data fftnum,i,j,k,l,m,n,disbuff,dispos,dissec;
- data struct compx t;
- fftnum=N;//傅立葉變換的點(diǎn)數(shù)
- for(m=1;(fftnum=fftnum/2)!=1;m++);//求得M的值
- for(k=0;k<=N-1;k++)//碼位倒置
- {
- n=k;
- j=0;
- for(i=m;i>0;i--)//倒置
- {
- j=j+((n%2)<<(i-1));
- n=n/2;
- }
- if(k<j){t=xin[1+j];xin[1+j]=xin[1+k];xin[1+k]=t;}//交換數(shù)據(jù)
- }
- for(l=1;l<=m;l++)//fft運(yùn)算
- {
- disbuff=mypow(2,l);//求得碟間距離
- dispos=disbuff/2;//求得碟形兩點(diǎn)之間的距離
- for(j=1;j<=dispos;j++)
- for(i=j;i<N;i=i+disbuff)//遍歷M級(jí)所有的碟形
- {
- dissec=i+dispos;//求得第二點(diǎn)的位置
- ee(xin[dissec],(uint)(j-1)*(uint)N/disbuff);//復(fù)數(shù)乘法
- t=temp;
- xin[dissec].real=xin[i].real-t.real;
- xin[dissec].imag=xin[i].imag-t.imag;
- xin[i].real=xin[i].real+t.real;
- xin[i].imag=xin[i].imag+t.imag;
- }
- }
- }
- //對fft數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到各個(gè)頻率段的電壓幅值
- void processfft( )
- {
- uchar data pt=0,tmp;
- for(pt=1;pt<65;pt++)
- {
- dd[pt].imag=0; //清零虛部
- }
- fft(dd,64);//對當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換
- dd[0].imag=0; dd[0].real=0;
- for(pt=1;pt<65;pt++)
- {
- dd[pt].real=sqrt(dd[pt].real*dd[pt].real+dd[pt].imag*dd[pt].imag);//取均方根
- }
- if(Menu==1)
- {
- for(pt=2;pt<34;pt+=2)
- {
- for(tmp=(dd[pt].real/32)+1,LEDBuf[pt]=0xFF;tmp>=1;tmp--) //tmp>1;不保留 最低位那一行常亮;{}一次也不執(zhí)行;
- {
- LEDBuf[pt]<<=1;
-
- }
- LEDBuf[pt]=~(LEDBuf[pt]);
- }
- }
- else if(Menu==2)
- {
- //下落感頻譜
- for(pt=2;pt<34;pt+=2)
- {
- tmp=(dd[pt].real/32)+1;
- if(refreshflag[pt]<tmp) //刷新數(shù)據(jù),取較大高度值 存儲(chǔ)顯示
- {
- for(LEDBuf[pt]=0xFF;tmp>1;tmp--) //tmp>1;不保留 最低位那一行常亮;{}一次也不執(zhí)行;
- {
- LEDBuf[pt]<<=1;
-
- }
- refreshflag[pt]=(dd[pt].real/32)+1;
- }
- else
- {
- if(refreshflag[pt]>1)refreshflag[pt]--; //頂端下落速度控制 改變值可以改變下降速度
- for(LEDBuf[pt]=0xFF,tmp=refreshflag[pt];tmp>1;tmp--) //tmp>1;不保留 最低位那一行常亮;{}一次也不執(zhí)行;
- {
- LEDBuf[pt]<<=1;
-
- }
- }
-
- }
- }
- else if(Menu==0)
- {
- //下落感頻譜
- for(pt=2;pt<34;pt+=2)
- {
- tmp=(dd[pt].real/32)+1;
- if(refreshflag[pt]<tmp) //刷新數(shù)據(jù),取較大高度值 存儲(chǔ)顯示
- {
- for(LEDBuf[pt]=0xFF;tmp>=1;tmp--) //tmp>1;不保留 最低位那一行常亮;{}一次也不執(zhí)行;
- {
- LEDBuf[pt]<<=1;
-
- }
- refreshflag[pt]=(dd[pt].real/32)+1;
- }
- else
- {
- if(refreshflag[pt]>1)refreshflag[pt]--; //頂端下落速度控制 改變值可以改變下降速度
- for(LEDBuf[pt]=0xFF,tmp=refreshflag[pt];tmp>=1;tmp--) //tmp>1;不保留 最低位那一行常亮;{}一次也不執(zhí)行;
- {
- LEDBuf[pt]<<=1;
-
- }
- }
- LEDBuf[pt]=~(LEDBuf[pt]);
-
- }
- }
-
- }
- #endif
復(fù)制代碼 |