bxyyhan 发表于 2015-11-23 19:14:06

自制单片机频谱显示

一直很喜欢频谱显示的效果,最近不忙,做了一个。用的是增强型51单片机,STC12C5A32S2.(用60S2也行,他们的区别就是大瓶可乐和小瓶可乐的区别。)

xmd1972 发表于 2015-11-23 20:17:59

挺漂亮,成本多少:)

bxyyhan 发表于 2015-11-23 20:28:40

xmd1972 发表于 2015-11-23 20:17 static/image/common/back.gif
挺漂亮,成本多少

点阵管3元一个,单片机6.5元。

-漫步- 发表于 2015-11-23 21:03:29

80S52行不行,有没有元程序

bxyyhan 发表于 2015-11-23 21:26:38

-漫步- 发表于 2015-11-23 21:03 static/image/common/back.gif
80S52行不行,有没有元程序

不行,因为没有AD转换,必须使用12C5A60S2系列的单片机。


#include <STC12C5A60S2.h>
#include<intrins.h>

/********************************************************************/
#define SAMPLE_NUM 128
#define LOG 6
#define TIME 2048           //中断
#define FFT_OUT_MIN 0
#define FFT_OUT_MAX        7       
#define OFF L1=L2=L3=L4=L5=L6=L7=L8=L9=L10=L11=L12=L13=L14=L15=L16=L17=L18=L19=L20=L21=L22=L23=L24=1;
#define ADC_POWER   0x80            //ADC power control bit
#define ADC_FLAG    0x10            //ADC complete flag
#define ADC_START   0x08            //ADC start control bit
//#define ADC_SPEEDLL 0x00            //420 clocks
//#define ADC_SPEEDL0x20            //280 clocks
#define ADC_SPEEDH0x40            //140 clocks
//#define ADC_SPEEDHH 0x60            //70 clocks

/********************************************************************/
//采样存储序列表
unsigned char code BRTable ={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};
char code sin_tabb = {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};                        
char code cos_tabb = {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};
xdata unsigned char result;
xdata unsigned char temp;
xdata unsigned char num;
unsigned char anum,timernum,timernum2,lednum3,Ltime,t;//用于分离
unsigned char lednum[]={0x01,0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x3f,0x7f,0xff};//0-7的显示数组P2组控制
int xdata FftReal;
int xdata FftImage;

unsigned char code musicdisplay[]={
        0x00,0x00,
        0xFE,0x40,0x30,0x40,0xFE,0x00, // -M-
        0xFC,0x02,0x02,0x02,0xFC,0x00, // -U-
        0x64,0x92,0x92,0x92,0x4C,0x00, // -S-
        0x00,0x82,0xFE,0x82,0x00,0x00, // -I-
        0x7C,0x82,0x82,0x82,0x44,0x00, // -C-
        0x00,0x00,0x00,
        0xFE,0x82,0x82,0x82,0x7C,0x00, // -D-
        0x00,0x82,0xFE,0x82,0x00,0x00, // -I-
        0x64,0x92,0x92,0x92,0x4C,0x00, // -S-
        0xFE,0x90,0x90,0x90,0x60,0x00, // -P-
        0xFE,0x02,0x02,0x02,0x02,0x00, // -L-
        0x3E,0x48,0x88,0x48,0x3E,0x00, // -A-
        0xC0,0x20,0x1E,0x20,0xC0,0x00, // -Y-
        0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
        0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
        0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
        0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
        0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
/********************************************************************/
#define LED P2
#define pwm 9

sbit L24=P4^7;
sbit L23=P0^3;
sbit L22=P1^5;
sbit L21=P1^6;
sbit L20=P1^7;
sbit L19=P3^0;
sbit L18=P3^1;
sbit L17=P4^5;
sbit L16=P3^3;
sbit L15=P3^4;
sbit L14=P3^5;
sbit L13=P3^6;
sbit L12=P3^7;
sbit L11=P0^0;
sbit L10=P0^1;
sbit L9=P0^2;
sbit L8=P4^7;
sbit L7=P0^4;
sbit L6=P0^5;
sbit L5=P0^6;
sbit L4=P0^7;
sbit L3=P4^6;
sbit L2=P3^2;
sbit L1=P1^4;
/********************************************************************/
void delay(unsigned char a)
{
        unsigned int i;
        while(--a)
                for(i=0;i<50;i++);                                  
}
/********************************************************************/
void off()
{
        LED = 0x00;
        OFF
//        delay(10-pwm);
}
/********************************************************************/
void display(unsigned char i,unsigned char dat)
{
        P2=dat;
        switch(i)
        {
                case 1:L1=0;break;
                case 2:L2=0;break;
                case 3:L3=0;break;
                case 4:L4=0;break;
                case 5:L5=0;break;
                case 6:L6=0;break;
                case 7:L7=0;break;
                case 8:L8=0;break;
                case 9:L9=0;break;
                case 10:L10=0;break;
                case 11:L11=0;break;
                case 12:L12=0;break;
                case 13:L13=0;break;
                case 14:L14=0;break;
                case 15:L15=0;break;
                case 16:L16=0;break;
                case 17:L17=0;break;
                case 18:L18=0;break;
                case 19:L19=0;break;
                case 20:L20=0;break;
                case 21:L21=0;break;
                case 22:L22=0;break;
                case 23:L23=0;break;
                case 24:L24=0;break;
        }
        delay(pwm);
        off();
}
/********************************************************************/
void show_musicdisplay()
{
        unsigned char a,b,c;
        for(c=0;c<80;c++)
                for(b=12;b>0;b--)
                           for(a=1;a<25;a++)
                                display(a,musicdisplay);
}
/********************************************************************/            
void FFT_process()                          //下落迟滞
{
        unsigned char i;
        for(i=0;i<24;i++)
        {       
                if(result < temp)
                {
                        num++;
                        if(num == 1)
                        {
                                if(temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0&&temp==0);
                                else
                                {
                                        result = --temp;
                                        num = 0;
                                }
                        }
                }
                else
                        num = 0;               
        }
}
/********************************************************************/
void disp()
{
//        unsigned char i,j,buff;
        timernum++;
        if(timernum == 25)
                timernum = 1;
           OFF
        FFT_process();
        /*for(i=0;i<16;i++)
                for(j=i+1;j<16;j++)
                        if(result > result)
                        {
                                buff = result;
                                result = result;
                                result = buff;
                        }*/                                          
        switch(timernum)
        {
                case 1:anum = result;L1=0;break;
                case 2:anum = result;L2=0;break;
                case 3:anum = result;L3=0;break;
                case 4:anum = result;L4=0;break;
                case 5:anum = result;L5=0;break;
                case 6:anum = result;L6=0;break;
                case 7:anum = result;L7=0;break;
                case 8:anum = result;L8=0;break;
                case 9:anum = result;L9=0;break;
                case 10:anum = result;L10=0;break;
                case 11:anum = result;L11=0;break;
                case 12:anum = result;L12=0;break;
                case 13:anum = result;L13=0;break;
                case 14:anum = result;L14=0;break;
                case 15:anum = result;L15=0;break;
                case 16:anum = result;L16=0;break;
                case 17:anum = result;L17=0;break;
                case 18:anum = result;L18=0;break;
                case 19:anum = result;L19=0;break;
                case 20:anum = result;L20=0;break;
                case 21:anum = result;L21=0;break;
                case 22:anum = result;L22=0;break;
                case 23:anum = result;L23=0;break;
                case 24:anum = result;L24=0;break;
        }
        if(anum >= 8)
                anum = FFT_OUT_MAX;
        LED = lednum;
}
/********************************************************************/
void ADC_init()
{
        P1ASF = 0x01;                   //Open 8 channels ADC function
    ADC_RES = 0;                  //Clear previous result
        ADC_RESL= 0;
    ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDH;
    delay(5);                     //ADC power-on and delay      
}
/********************************************************************/
float ADC_read()
{
//delay(10);       
    ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDH| ADC_START;
    _nop_();                        //至少要延时4个时钟周期
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
        _nop_();
    while (!(ADC_CONTR & ADC_FLAG));//Wait complete flag
    ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG;         //关闭ADC
    return (ADC_RES*4+ADC_RESL);               //Return ADC result
}
/********************************************************************/
short sqrt_16(unsigned long M)   
{
    unsigned int N,i;
    unsigned long tmp,ttp;
    if( M == 0 )            
      return 0;   
    N = 0;
    tmp = (M >> 30);      
    M <<= 2;
    if( tmp > 1 )            
    {
      N++;               
      tmp -= N;
    }   
    for( i=15; i>0; i-- )   
    {
      N <<= 1;                  
      tmp <<= 2;
      tmp += (M >> 30);         
      ttp = N;
      ttp = (ttp<<1)+1;      
      M <<= 2;
      if( tmp >= ttp )   
      {
            tmp -= ttp;
            N ++;
      }      
    }   
    return N;
}
/********************************************************************/
void FFT()
{
    register unsigned char i,bb,j,k,p;
    register short TR,TI,temp;
    unsigned long ulReal,ulImage;                           
        unsigned char max;
                                                                  
    for(i=0;i<SAMPLE_NUM;i++)       
    {
                FftReal] = ADC_read();
      FftImage = 0;
    }        

    for(i=1;i<=LOG;i++)                        
    {
      bb=1;
      bb <<= (i-1);                                    
      for(j=0;j<=bb-1;j++)                           
      {
            p=1;
            p <<= (LOG-i);         
            p = p*j;
            for(k=j;k<SAMPLE_NUM;k=k+2*bb)               
            {
                TR=FftReal;TI=FftImage;temp=FftReal;
                FftReal=FftReal+((FftReal*cos_tabb)>>7)+((FftImage*sin_tabb)>>7);
                FftImage=FftImage - ((FftReal*sin_tabb)>>7)+((FftImage*cos_tabb)>>7);
                FftReal=TR-((FftReal*cos_tabb)>>7)-((FftImage*sin_tabb)>>7);
                FftImage=TI+((temp*sin_tabb)>>7)-((FftImage*cos_tabb)>>7);
               
                FftReal >>= 1;            
                FftImage >>= 1;
                FftReal >>= 1;               
                FftImage >>= 1;                                                                              
            }
      }
    }

   for(i=0;i<24;i++)
    {
      ulReal = FftReal;
      ulReal *= ulReal;
      ulImage = FftImage;
      ulImage *= ulImage;      
      result = sqrt_16(ulReal+ulImage);                                                             
                  
    }
/*        for(i=0;i<17;i++)
    {
                while(result > FFT_OUT_MAX)
                {
                for(i=0;i<17;i++)
             {                      
                        result =result -1;      
              }
          }
        }       */
        while(result == FFT_OUT_MIN)
                {
                for(i=0;i<24;i++)
             {                      
                        result =result +1;      
              }
          }
        for(i=0;i<24;i++)
        {
                if(result > FFT_OUT_MAX)
                {
                        result = FFT_OUT_MAX;      
                        if(result > max)
                max = result;
                }
        }
        //局部增益        */        /*                       
                /*if(max >= 4)               
                for(i=1;i<24;i++)
                        if(result >= 2)
                                result+=1;          */
                                                               
}
/********************************************************************/            
void init()
{
        P2M0=0XFF;
        P2M1=0X00;
        P3M0=0XFF;
        P3M1=0X00;
        P1M0=0XFE;
        P1M1=0X01;
        P4SW=0x70;

        ADC_init();
        //AUXR |= 0x80;                //定时器时钟1T模式
        TMOD=0x01;
        TH0=(65535-TIME)/256;
        TL0=(65535-TIME)%256;
    EA=1;
        ET0=1;               
        show_musicdisplay();
        TR0=1;
}
/********************************************************************/
void main()
{
        init();
    while(1)          
      FFT();
}
/********************************************************************/
void timer0() interrupt 1
{
        unsigned char i;
        t++;
        if(t == 24)
        {
                for(i=0;i<24;i++)
                        temp = result;
                t = 0;
        }                                  
        disp();
        TH0=(65535-TIME)/256;       
        TL0=(65535-TIME)%256;
}

lxa000 发表于 2015-11-23 21:59:52

点阵的显示效果不好看
搞成红绿蓝三种色的led~~~~~~~~~~~好看

bxyyhan 发表于 2015-11-24 07:12:44

lxa000 发表于 2015-11-23 21:59
点阵的显示效果不好看
搞成红绿蓝三种色的led~~~~~~~~~~~好看

呵呵,那得用全彩的点阵,

热尼亚 发表于 2015-11-24 07:25:27

不错的制作,多谢分享。

xmd1972 发表于 2015-11-24 07:29:47

bxyyhan 发表于 2015-11-23 20:28 static/image/common/back.gif
点阵管3元一个,单片机6.5元。

看样子,人工成本是大头。不过玩的就是这个乐趣,编程是个活。总想,玩玩单片机,一直有点怵头编程,感觉很深奥:lol

-漫步- 发表于 2015-11-24 09:35:31

bxyyhan 发表于 2015-11-23 21:26 static/image/common/back.gif
不行,因为没有AD转换,必须使用12C5A60S2系列的单片机。




AD转换是把声音转进来吗

yjgg 发表于 2015-11-24 10:39:42

做的漂亮,请问楼主用什么做的板

shadow 发表于 2015-11-24 10:55:20

恕我直言,代码没有仔细看懂,但已发现有些地方不对劲,楼主是否留了一手;P?

lxa000 发表于 2015-11-24 14:44:29

bxyyhan 发表于 2015-11-24 07:12 static/image/common/back.gif
呵呵,那得用全彩的点阵,

全色的也不好
就用普通红绿蓝三种单色的led
网上有人搞过

bxyyhan 发表于 2015-11-24 14:45:45

shadow 发表于 2015-11-24 10:55
恕我直言,代码没有仔细看懂,但已发现有些地方不对劲,楼主是否留了一手?

没有,是上传的时候网站给河蟹了。程序也不是我写的,我也是抄的。得想个办法。

bxyyhan 发表于 2015-11-24 14:52:11

lxa000 发表于 2015-11-24 14:44
全色的也不好
就用普通红绿蓝三种单色的led
网上有人搞过

我用的是公阳的点阵,想三色显示得用公阴的点阵,或用带驱动的点阵屏,而且说句实在话,51系列不适合干这个。
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