LED音樂頻譜設計與制作

LED音樂頻譜設計與制作

摘要：電子信息技術幾乎主宰了整個電器行業(yè)的發(fā)展，隨著電子技術的進步發(fā)展在功率放大器的設計上功能也不斷更新。功率放大器在家電、數(shù)碼產(chǎn)品中的應用也越來越廣泛，與我們?nèi)粘Ｉ�活有著密切關系。隨著生活水平的提高，人們越來越注重視覺，音質(zhì)的享受。音頻頻譜顯示器不但能夠直觀的顯示信號輸入的狀況，而且在美學方面給予人好的視覺享受和，在某一方面來說頻譜顯示器賦予了音樂的動態(tài)美，讓原本抽象的電信號，具體化，實質(zhì)化。

本文通過使用單片機和數(shù)字信號處理技術，實現(xiàn)了單片機控制的音樂頻譜顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)分為，聲音采集單元，聲音處理單元和顯示單元。其中聲音采集單元包括聲音接收和 A/D 轉換系統(tǒng)。聲音接收單元接收到的音頻模擬信號，經(jīng)過 A/D 轉換為數(shù)字信號，送給下一級處理單元處理。聲音處理單元采用C52單片機進行快速傅立葉變換處理。顯示單元接收處理后的信號，控制16*16LED板進行顯示。軟件方面使用單片機進行DFT，從而判斷出該時間段音頻信號的主譜，跟隨著音樂節(jié)拍和強弱的變化來控制LED亮度和暗滅的實時變化,實現(xiàn)音樂的頻譜分析并加以燈光顯示。

關鍵字：單片機     功率放大器     A/D轉換   快速傅立葉變換

目    錄

1  引言1

2  LED音樂頻譜設計2

2.1設計思路2

2.2硬件及電路設計部分2

2.2.1單片機電路設計2

2.2.2 16*16LED顯示板設計5

2.2.3 A/D轉換模塊設計6

2.2.4行驅動器7

2.2.5 列驅動器8

2.2.6 音頻放大電路9

2.2.7 繼電器切換電路10

3 程序設計部分11

3.1 音頻信號的采集和預處理11

3.1.1 采樣頻率11

3.1.2 樣本大小11

3.2 音頻頻譜算法11

3.2.1 倒位序及其優(yōu)化算法11

3.2.2 蝶形運算及其優(yōu)化算法12

3.3 源程序設計13

3.3.1 快速傅立葉變換程序13

3.3.2 AD采樣控制程序14

3.3.3 系統(tǒng)初始化和循環(huán)控制部分15

3.3.4 文字滾動程序15

4 設計總結25

參考文獻26

致    謝27

附    錄28