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51单片机音乐频谱程序+电路设计

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单片机源程序如下:
  1. #include "src\STC12C5A.h"                 

  2. #include <intrins.h>      //51基本运算(包括_nop_空函数)
  3. #include <math.h>

  4. #include "src\Define.h"

  5. ///////全局变量///////
  6. uchar data DelayTime=9;                  
  7. uchar data gain=6,tt=0;

  8. uchar idata refreshflag[40];
  9. uchar  data LEDBuf[35];          //15列;从左到右;亮的位为真(1);

  10. #include "src\ADC.c"
  11. #include "src\fft.h"

  12. uchar code ax[]={0,0,0,0,0,0,0,0,                                   //“爱心”图标数组
  13.                                  0,0,0,0,0,0,0,0,                        
  14. 0x00,0x00,0x00,0x70,0xF8,0xFC,0xFE,0x7F,0x7F,0x7F,0xFE,0xFC,0xF8,0x70,0x00,0x00,
  15.                                  0,0,0,0,0,0,0,0,
  16.                              0,0,0,0,0,0,0,0,
  17.                                 };

  18. void Delays(uint t)                  //延时函数
  19. {  
  20.         uint j;
  21.         while(--t)
  22.         {
  23.                 for(j=0;j<5;j++);
  24.         }   
  25. }

  26. void IOINIT()                //初始化IO口工作模式
  27. {
  28.         P0M1 = 0x00;            P0M0 = 0xff;       P0=0; //点阵列(Y)(L:OFF; H,H+:ON,ON+;)
  29.         P1M1 = B(01000011); P1M0 = B(00110000);P1=B(10111111); //(P17@(高阻,IN)&P16@(高阻,IN) ... P11@(高阻,IN)AD2;P10@(高阻,IN)AD1;      
  30.         P2M1 = B(00000000); P2M0 = B(11111111);P2=0; //点阵行(X0(Left))(L:OFF; H,H+:ON,ON+;)  
  31.         P3M1 = B(00000000);        P3M0 = B(11111111);P3=0; //点阵行(X1(Right))(L:OFF; H,H+:ON,ON+;)               
  32.         P1ASF =B(00000011);                          //将P10,P11的IO设置为模拟输入功能;     
  33. }

  34. void BufToLED_Refresh()                //把LEDBuf的数值数据传到P0,通过LED显示出来
  35. {        
  36.          uchar data i;                 //定义循环变量i               
  37.          uint temp=0x7fff;         //定义temp        

  38.          for(i=0;i<32;i+=2)        //循环16次操作
  39.          {
  40.                  P0=0x00;                  //P0输出低电平
  41.                 P2=temp/256;         //P2为前8位
  42.                 P3=temp%256;        //P3为后8位
  43.                 P0=~LEDBuf[i];        //调用LEDBuf数组取反        
  44.                 Delays(DelayTime);        //延时一下
  45.                 P2=0xff;                 //消隐        
  46.                 P3=0xff;                   //消隐
  47.                 temp>>=1;                //右移一位        
  48.                 temp|=0x8000;        //目的是为从左到右依次允许点亮LED(列)提供条件        
  49.          }
  50. }

  51. void LOVE()         //“爱心”图标显示
  52. {        
  53.          uchar data i;                   //定义循环变量i
  54.          uint temp=0x7fff;         //定义temp

  55.          for(i=0;i<16;i++)        //循环16次操作
  56.          {
  57.                  P0=0x00;                //P0输出低电平
  58.                 P2=temp/256;          //P2为前8位
  59.                 P3=temp%256;        //P3为后8位
  60.                 P0=ax[i+tt];          //调用“爱心”图标数据
  61.                 Delays(DelayTime);         //延时一下
  62.                 P2=0xff;                   //消隐
  63.                 P3=0xff;                //消隐
  64.                 temp>>=1;                   //右移一位
  65.                 temp|=0x8000;          //目的是为从左到右依次允许点亮LED(列)提供条件
  66.          }
  67. }

  68. void Timer_INT()        //定时器初始化
  69. {
  70.          TMOD = 0x10; //高4位控制T/C1
  71.         EA = 1;             //开总中断
  72.         TH1 = 0x00;  //16位计数寄存器T1高8位
  73.         TL1 = 0x00;  //16位计数寄存器T1低8位
  74.         ET1 = 1;     //T/C1中断开
  75.     TR1 = 1;     //T/C1启动
  76. }

  77. void ax_xs()                  //爱心显示
  78. {
  79.         uint pp=4000;        //定义pp=4000
  80.         while(pp--)                //如果PP减1后为真(即pp减1后不为0,直到pp=0才跳出while循环)
  81.         {
  82.                 if(pp%250==0)        //如果PP/250,余数为0(即pp能被250整除)
  83.                 {
  84.                         tt++;                //tt加1
  85.                 }
  86.                 LOVE();                         //“爱心”图标显示
  87.         }
  88.         pp=4000;                         //pp重新赋值0                                       
  89.         while(pp--)                //如果PP减1后为真(即pp减1后不为0,直到pp=0才跳出while循环)
  90.         {
  91.                 LOVE();                 //“爱心”图标显示
  92.         }
  93.         pp=4000;                   //pp重新赋值0
  94.         while(pp--)                //如果PP减1后为真(即pp减1后不为0,直到pp=0才跳出while循环)
  95.         {
  96.                 if(pp%250==0)        //如果PP/250,余数为0(即pp能被250整除)
  97.                 {
  98.                         tt++;                //tt加1
  99.                 }
  100.                 LOVE();                        //“爱心”图标显示
  101.         }
  102. }

  103. void Main()                        //主函数入口
  104. {  
  105.         uint data Count=700;                   //定义变量Count
  106.         uchar data i,Cgain,num=0;        //定义变量 i,Cgain,num        

  107.         IOINIT();                        //初始化IO口工作模式
  108.         ax_xs();                          //爱心显示
  109.         InitADC();                           //ADC初始化
  110.         Timer_INT();                 //定时器初始化

  111.         while(1)                //主循环
  112.         {
  113.                 for(i=0;i<65;i++)                 //for循环操作65次(读取64次ADC转换结果)
  114.                 {  
  115.                         dd[i].real=(GetADCResult(0)+GetADCResult(1))<<gain;         
  116.                         //读取 ad 结果并放大 2 的 gain(变量)次方,然后给 FFT 算法的缓存区赋值
  117.                 }
  118.                  processfft();                        //傅立叶变化及处理
  119.                 if(dd[2].real<32)                  //如果读取到的AD结果<32(即音频幅度太小)
  120.                 {
  121.                         if(++Count==300)        //电平值过小,则降低gain,减少噪音的电平显示
  122.                         {
  123.                                 Count=0;                //Count清0               
  124.                                 gain=6;                        //gain=6               
  125.                         }
  126.                 }
  127.                 else                                         //否则在AD结果在正常音频范围
  128.                 {
  129.                         Count=1;                        //Count赋值1(为下次的音频幅度太小做准备)
  130.                         if(++num==0xAF)                //播放时,Auto gain;
  131.                         {
  132.                                 num=0;                         //num清0               
  133. /*自动增益的作用: 当输入的音频信号的音量变大或变小时,采样的 AD 值幅度也会有相应趋势的变化,
  134. 于是根据这个值自动调节 AD 值放大的倍数,维持在一定的范围内,从而使显示的效果最好,
  135. 不会出现满屏或者空屏的现象*/
  136.                                 //自动增益;Automatic gain;
  137.                                 Cgain=dd[2].real/32;                                       
  138.                                 if(7<Cgain<=8)                 
  139.                                 {
  140.                                         gain=4;                        //4
  141.                                 }
  142.                                 else if(4<Cgain<=6)
  143.                                 {
  144.                                         gain=5;                        //5
  145.                                 }
  146.                                 else if(2<Cgain<=4)
  147.                                 {
  148.                                         gain=6;                        //6
  149.                                 }
  150.                                 else
  151.                                 {
  152.                                         gain=7;                          //7
  153.                                 }
  154.                         }
  155.                 }                 
  156.         }
  157. }

  158. void LEDRefresh_INT() interrupt 3    //定时器中断服务函数
  159. {
  160.     TH1 = 0x8A;     //定时15ms
  161.     TL1 = 0xD0;     //定时时间越小显示越清楚,但是频谱变化越缓慢
  162.                                         //反之......大....抖动大.....频谱变化越快
  163.         BufToLED_Refresh();        //把LEDBuf的数值数据传到P0,通过LED显示出来
  164.                                                 //刷新显示缓存区数据来点亮点阵屏               
  165. }
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沙发
ID:48994 发表于 2021-9-20 14:13 | 只看该作者
支持一下楼主,这么好的程序!
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板凳
ID:849266 发表于 2021-11-3 19:22 | 只看该作者
为什么完全按照电路图连线,到最后却不亮啊
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地板
ID:1042582 发表于 2022-10-16 21:48 | 只看该作者
一人浅笑尽长安 发表于 2021-11-3 19:22
为什么完全按照电路图连线,到最后却不亮啊

应该单片机用错了
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5#
ID:71896 发表于 2023-3-8 15:40 | 只看该作者
不错,自动增益控制。。。。
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