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51單片機FFT運算轉換程序 adc數據

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樓主
ID:80436 發表于 2015-5-22 00:36 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
  1. #include<STC12C5A.H>

  3. #define uchar unsigned char

  5. #define uint unsigned int  

  7. #define  channel  0x01         //設置AD通道為 P1.1

  9. //---------------------------------------------------------------------


  12. sbit  SDA_R=P1^2;

  14. sbit  SDA_R_TOP=P1^3;

  16. sbit  SDA_G=P1^4;       

  18. sbit  SDA_G_TOP=P1^5;

  20. sbit  STCP=P1^6;

  22. sbit  SHCP=P1^7;

  24. //---------------------------------------------------------------------

  26. //----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

  28. //放大128倍后的sin整數表（128）       

  30. 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,


  33. 105, 108, 112, 114, 117, 119, 121, 123, 124, 125, 126, 126, 126, 126, 126, 125, 124, 123, 121, 119, 117, 114, 112,


  36. 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,


  39. -36, -42, -48, -54, -59, -65, -70, -75, -80, -85, -89, -94, -98, -102, -105, -108, -112, -114, -117, -119, -121,


  42. -123, -124, -125, -126, -126, -126, -126, -126, -125, -124, -123, -121, -119, -117, -114, -112, -108, -105, -102,


  45. -98, -94, -89, -85, -80, -75, -70, -65, -59, -54, -48, -42, -36, -30, -24, -18, -12, -6 };


  48. //放大128倍后的cos整數表（128）

  50. code char COS_TAB[128] = { 127, 126, 126, 125, 124, 123, 121, 119, 117, 114, 112, 108, 105, 102, 98, 94,


  53. 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,


  56. -65, -70, -75, -80, -85, -89, -94, -98, -102, -105, -108, -112, -114, -117, -119, -121, -123, -124, -125, -126, -


  59. 126, -126, -126, -126, -125, -124, -123, -121, -119, -117, -114, -112, -108, -105, -102, -98, -94, -89, -85, -80,


  62. -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,


  65. 75, 80, 85, 89, 94, 98, 102, 105, 108, 112, 114, 117, 119, 121, 123, 124, 125, 126, 126 };


  68. //采樣存儲序列表

  70. code char LIST_TAB[128] = { 0, 64, 32, 96, 16, 80, 48, 112,

  72. 8, 72, 40, 104, 24, 88, 56, 120,

  74. 4, 68, 36, 100, 20, 84, 52, 116,

  76. 12, 76, 44, 108, 28, 92, 60, 124,

  78. 2, 66, 34, 98, 18, 82, 50, 114,

  80. 10, 74, 42, 106, 26, 90, 58, 122,

  82. 6, 70, 38, 102, 22, 86, 54, 118,

  84. 14, 78, 46, 110, 30, 94, 62, 126,

  86. 1, 65, 33, 97, 17, 81, 49, 113,

  88. 9, 73, 41, 105, 25, 89, 57, 121,

  90. 5, 69, 37, 101, 21, 85, 53, 117,

  92. 13, 77, 45, 109, 29, 93, 61, 125,

  94. 3, 67, 35, 99, 19, 83, 51, 115,

  96. 11, 75, 43, 107, 27, 91, 59, 123,

  98. 7, 71, 39, 103, 23, 87, 55, 119,

  100. 15, 79, 47, 111, 31, 95, 63, 127

  102. };



  106. uchar COUNT=0,COUNT1=0,ADC_Count=0,LINE=15,G,T;

  108. uchar i,j,k,b,p;                 

  110. int Temp_Real,Temp_Imag,temp;                // 中間臨時變量  

  112. uint TEMP1;       

  114. int xdata Fft_Real[128];

  116. int xdata Fft_Image[128];               // fft的虛部

  118. uchar xdata LED_TAB2[64];        //記錄 漂浮物 是否需要 停頓一下

  120. uchar xdata LED_TAB[64];        //記錄紅色柱狀

  122. uchar xdata LED_TAB1[64];        //記錄 漂浮點



  126. void Delay(uint a)

  128. {

  130. while(a--);

  132. }


  135. void FFT()

  137. {    //uchar X;               

  139.     for( i=1; i<=7; i++)                            /* for(1) */

  141.     {

  143.         b=1;

  145.         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，，第二級

  147.         for( j=0; j<=b-1; j++)                              /* for (2) */

  149.         {

  151.             p=1;

  153.             p <<= (7-i);            

  155.             p = p*j;

  157.             for( k=j; k<128; k=k+2*b)                /* for (3) 基二fft */

  159.             {

  161.                 Temp_Real = Fft_Real[k]; Temp_Imag = Fft_Image[k]; temp = Fft_Real[k+b];

  163.                 Fft_Real[k] = Fft_Real[k] + ((Fft_Real[k+b]*COS_TAB[p])>>7) + ((Fft_Image[k+b]*SIN_TAB[p])>>7);

  165.                 Fft_Image[k] = Fft_Image[k] - ((Fft_Real[k+b]*SIN_TAB[p])>>7) + ((Fft_Image[k+b]*COS_TAB[p])>>7);

  167.                 Fft_Real[k+b] = Temp_Real - ((Fft_Real[k+b]*COS_TAB[p])>>7) - ((Fft_Image[k+b]*SIN_TAB[p])>>7);

  169.                 Fft_Image[k+b] = Temp_Imag + ((temp*SIN_TAB[p])>>7) - ((Fft_Image[k+b]*COS_TAB[p])>>7);     

  171.                 // 移位.防止溢出. 結果已經是本值的 1/64               

  173.               Fft_Real[k] >>= 1;            

  175.                 Fft_Image[k] >>= 1;

  177.                Fft_Real[k+b]  >>= 1;                 

  179.                 Fft_Image[k+b]  >>= 1;

  181.                                                                               

  183.             }     

  185.         }

  187.     }

  189. //        X=((((Fft_Real[1]* Fft_Real[1]))+((Fft_Image[1]*Fft_Image[1])))>>7);

  191. Fft_Real[0]=Fft_Image[0]=0;         //去掉直流分量

  193. //        Fft_Real[63]=Fft_Image[63]=0;

  195. for(j=0;j<64;j++)         

  197. {         

  199. TEMP1=((((Fft_Real[j]* Fft_Real[j]))+((Fft_Image[j]*Fft_Image[j])))>>1);//求功率

  201. if(TEMP1>1)TEMP1--;

  203. else TEMP1=0;

  205. if(TEMP1>31)TEMP1=31;

  207. if(TEMP1>(LED_TAB[j]))LED_TAB[j]=TEMP1;       

  209. if(TEMP1>(LED_TAB1[j]))

  211. {   LED_TAB1[j]=TEMP1;

  213. LED_TAB2[j]=18;        //提頓速度=12

  215. }

  217. }      

  219. }


  222. void Init()

  224. {  

  226. //-----------------------------------------------------------------------------------

  228.      P1ASF = 0x02;                 //0000,0010, 將 P1.1 置成模擬口   

  230.      AUXR1 &=0xFB;                 //1111,1011, 令 ADRJ=0

  232. EADC=1;          //AD中斷打開

  234. ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDHH | ADC_START | channel;

  236.   //1110 1001   1打開 A/D （ADC_POWER）轉換電源；11速度為70周期一次；

  238.              //0中斷標志清零；1啟動adc(ADC_START);001AD通道打開（這里為P1.1）;

  240. //-----------------------------------------------------------------------------------

  242. P2M0=1;

  244. P0M0=1;

  246.      TMOD=0X12;          

  248. TH0=0x30;      //大約20K的采樣率（要完整頻段需40K以上。但音頻中10k以下居多，故本人選擇20K采樣，美觀些）                           

  250. TL0=0x30;

  252. TH1=0xEE;          

  254. TL1=0XC0;

  256. ET0=1;              //定時器0 打開

  258. TR0=0;            //關閉定時器

  260. ET1=1;

  262. TR1=1;

  264. PT1=0;

  266. PT0=1;

  268.      IPH=PADCH;

  270. IP=PADC;         //中斷優先級

  272. EA=1;        //總中斷打開

  274. }



  278. void ADC_Finish() interrupt 5

  280. {          ADC_CONTR &= !ADC_FLAG;

  282.           Fft_Real[LIST_TAB[ADC_Count]]=(int)((ADC_RES)<<1)+(ADC_RESL>>1)-256;//-512; //按LIST_TAB表里的順序，進行存儲 采樣值,,

  284. //  ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDHH| ADC_START | channel;        // 為了采集負電壓，采用 偏置采集。電壓提高到1/2 vcc，，所以要減去256

  286. if(ADC_Count<=127)ADC_Count++;

  288. else {EADC=0;TR0=0;}                  

  290. }


  293. void LED_Display() interrupt 3        //中斷一次 顯示一行。。。

  295. {         

  297.         TH1=0xF3;         

  299. TL1=0X00;       

  301. for        (G=0;G<64;G++)         //往點陣屏填充 一行的 數據

  303. {       

  305. if(LED_TAB[G]<=LINE+16)SDA_R_TOP=1;

  307. else SDA_R_TOP=0;

  309.         if(LED_TAB[G]<=LINE)SDA_R=1;

  311. else SDA_R=0;


  314. if(LED_TAB1[G]==LINE){SDA_G_TOP=1;SDA_G=0;}

  316. else if(LED_TAB1[G]==(LINE+16)){SDA_G_TOP=0;SDA_G=1;}

  318. else SDA_G=SDA_G_TOP=1;

  320. SHCP=1;SHCP=0;

  322. }

  324. STCP=1;STCP=0;

  326. P2=15-LINE;

  328. if(LINE>0)LINE--;

  330. else LINE=15;

  332.   //////////////////////////

  334.    if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--;          //柱狀遞減，

  336.    COUNT++;

  338.    if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--;

  340.    COUNT++;

  342.    if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--;

  344.    COUNT++;

  346.    if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--;

  348.    COUNT++;

  350.     if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--;          //柱狀遞減，

  352.    COUNT++;

  354.    if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--;

  356.    COUNT++;

  358.    if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--;

  360.    COUNT++;

  362.    if(LED_TAB[COUNT]>0)LED_TAB[COUNT]--;

  364.    COUNT++;

  366.    if(COUNT>=64)COUNT=0;


  369.      //漂浮物遞減

  371.    if(LED_TAB2[COUNT1]==0)        //判斷是否需要停頓          

  373.    {

  375.    if(LED_TAB1[COUNT1]>LED_TAB[COUNT1])LED_TAB1[COUNT1]--;//大于柱狀則遞減（保持漂浮物在柱狀之上）

  377.    }

  379.    else LED_TAB2[COUNT1]--;

  381.    COUNT1++;

  383.    if(LED_TAB2[COUNT1]==0)

  385.    {

  387.    if(LED_TAB1[COUNT1]>LED_TAB[COUNT1])LED_TAB1[COUNT1]--;

  389.    }

  391.    else LED_TAB2[COUNT1]--;

  393.    COUNT1++;

  395.    if(LED_TAB2[COUNT1]==0)        //判斷是否需要停頓          

  397.    {

  399.    if(LED_TAB1[COUNT1]>LED_TAB[COUNT1])LED_TAB1[COUNT1]--;//大于柱狀則遞減（保持漂浮物在柱狀之上）

  401.    }

  403.    else LED_TAB2[COUNT1]--;

  405.    COUNT1++;

  407.    if(LED_TAB2[COUNT1]==0)

  409.    {

  411.    if(LED_TAB1[COUNT1]>LED_TAB[COUNT1])LED_TAB1[COUNT1]--;

  413.    }

  415.    else LED_TAB2[COUNT1]--;

  417.    COUNT1++;

  419.    if(COUNT1>=64)COUNT1=0;

  421. }


  424. void Ad_Control() interrupt 1        //控制采樣率

  426. {

  428. ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDHH| ADC_START | channel;        //開始AD采集

  430. }

  432.   //==============================================================================================================

  434. //        *******************          main()        *********************************         

  436. //===============================================================================================================


  439. void main()

  441. {

  443.         Init();

  445. while(1)

  447. {       

  449. ADC_Count=0;

  451. TR0=1;

  453. EADC=1;          //開啟定時器中斷0，，開啟ADC

  455. while(ADC_Count<128);

  457. FFT();

  459. //FFT運算。并轉換為 功率值。。。          

  461. //        TR1=1;         

  463. }

  465. }
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板凳
ID:122055 發表于 2016-5-19 21:29 | 只看該作者
想問下。這個放大整數倍的這個是固定的嗎？？
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地板
ID:122055 發表于 2016-5-19 21:42 | 只看該作者
想問下這個FFT的運算是大概什么原理呢？？
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5#
ID:120851 發表于 2016-7-14 16:38 | 只看該作者
好東西，很有用。
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6#
ID:130626 發表于 2016-7-15 21:34 | 只看該作者
研究一下，看能不能拿為己用。哈哈
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7#
ID:130196 發表于 2016-7-16 16:40 來自觸屏版 | 只看該作者
怎么收藏帖子
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8#
ID:138343 發表于 2016-9-25 08:02 | 只看該作者
記錄 漂浮物 是否需要 停頓一下,這個效果很不錯
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9#
ID:75062 發表于 2017-7-14 10:39 | 只看該作者
謝謝分享
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10#
ID:377035 發表于 2018-7-22 06:49 | 只看該作者
FFT計算，你的單片機內存夠用嗎？為什么我用XDATA存儲數組值，用LCD顯示，為什么完全不對啊？






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11#
ID:407843 發表于 2018-10-26 21:18 | 只看該作者
好東西
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12#
ID:553031 發表于 2019-9-29 15:31 來自觸屏版 | 只看該作者
研究一下，看能不能拿為己用
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13#
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14#
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15#
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16#
ID:582255 發表于 2021-1-26 15:44 | 只看該作者
都是亂的
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17#
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18#
ID:1018819 發表于 2022-4-18 10:18 來自觸屏版 | 只看該作者
想認識一下樓主
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19#
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