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[影音] 【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目(07)---大方格频谱灯

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发表于 2021-11-3 20:11:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

偶然心血来潮,想要做一个声音可视化的系列专题。这个专题的难度有点高,涉及面也比较广泛,相关的FFT和FHT等算法也相当复杂,不过还是打算从最简单的开始,实际动手做做试验,耐心尝试一下各种方案,逐步积累些有用的音乐频谱可视化的资料,也会争取成型一些实用好玩的音乐可视器项目。

【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目(07)---大方格频谱灯



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发表于 2021-11-3 20:32:29 | 显示全部楼层
然后没有然后太监了:lol:
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发表于 2021-11-3 21:21:15 | 显示全部楼层
这个想法不错啊。支持:lol::praise:
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 楼主| 发表于 2021-11-4 05:44:41 | 显示全部楼层
gdxabc 发表于 2021-11-3 20:32
然后没有然后太监了

:lol:是啊,时代进步了
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 楼主| 发表于 2021-11-4 05:46:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 eagler8 于 2021-11-4 05:48 编辑
csnyj001 发表于 2021-11-3 21:21
这个想法不错啊。支持

谢谢老师的鼓励,是我一个尝试,准备做看见声音的系列,这是第七篇
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 楼主| 发表于 2021-11-4 05:47:27 | 显示全部楼层
Arduino 系列传感器和执行器模块实验目录清单:
【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化项目(01)---LED节奏灯
https://www.mydigit.cn/thread-278513-1-1.html
【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化项目(02)---OLED频谱灯
https://www.mydigit.cn/thread-278659-1-1.html
【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化项目(03)---RGB律动灯
https://www.mydigit.cn/thread-278910-1-1.html
【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化项目(04)---WS2812条灯
https://www.mydigit.cn/thread-279138-1-1.html
【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化项目(05)---WS2812柱跳灯
https://www.mydigit.cn/thread-279227-1-1.html
【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化项目(06)---点阵频谱灯
https://www.mydigit.cn/thread-279412-1-1.html
【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目(07)---大方格频谱灯
https://www.mydigit.cn/thread-283363-1-1.html

【花雕动手做】用快餐盒盖搭建极低成本的多种运动方式实验平台/机器人
https://www.mydigit.cn/thread-227134-1-1.html
【花雕动手做】超低成本,尝试做个五十元的麦克纳姆轮小车!
https://www.mydigit.cn/thread-220131-1-1.html
【花雕动手做】太搞笑啦,一支胶管制成二只蠕动机器人
https://www.mydigit.cn/thread-226476-1-1.html
【花雕动手做】超迷你哦,用徽商香烟盒做个智能小车!
https://www.mydigit.cn/thread-222085-1-1.html
【花雕动手做】五花八门的简易机器人66种
https://www.mydigit.cn/thread-221775-1-1.html
【花雕动手做】特别苗条,使用微波人体感应模块控制的纤细机器人小车
https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=244463
素人学习Aduino编程的简单办法
https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=34316
Arduino 语法手册的五个版本
https://www.mydigit.cn/thread-35089-1-1.html
ESP8266 Arduino开发环境搭建的五个备选地址
https://www.mydigit.cn/thread-40541-1-1.html
只用一块扩展板完成Arduino的9类37项实验(代码+图形+仿真)
https://www.mydigit.cn/thread-44343-1-1.html

37种传感器实验(Arduino)记录每一次小小的进步
https://www.mydigit.cn/thread-35315-1-1.html
实验一百一十五: 震动马达模块 高低电平振动小电机 智能可穿戴式产品震动提醒模块
https://www.mydigit.cn/thread-76804-1-1.html
实验一百一十六:NRF24L01+ 无线模块 功率加强版 2.4G无线收发通信模块 黑金刚
https://www.mydigit.cn/thread-76843-1-1.html
实验一百一十七:蓝色诺基亚5110屏 LCD液晶屏模块 兼容3310 LCD
https://www.mydigit.cn/thread-77142-1-1.html
实验一百一十八:US-015 高分辨超声波测距模块 超声波传感器 US-020升级版
https://www.mydigit.cn/thread-77594-1-1.html
实验一百一十九:HB100微波雷达感应模块 10.525GHz多普勒探测器探头传感器
https://www.mydigit.cn/thread-78082-1-1.html
实验一百二十: SIM800L GPRS 转接板GSM模块 microSIM卡带天线4频通讯模块
https://www.mydigit.cn/thread-75498-1-1.html
实验一百二十一:五向导航按键模块 5D摇杆 单片机 独立键盘开关 按钮 Your Cee
https://www.mydigit.cn/thread-78274-1-1.html
实验一百二十二: BBC microbit micro:bit,bit go,bit club python图形编程开发板
https://www.mydigit.cn/thread-76145-1-1.html
实验一百二十三: P10单红V706模组  32*16单元板LED显示屏
https://www.mydigit.cn/thread-78460-1-1.html
实验一百二十四: PS2鼠标 键盘插座接口 PS2模块
https://www.mydigit.cn/thread-78589-1-1.html
实验一百二十五: 升级版 WeMos D1 R2 WiFi UNO 开发板 基于ESP8266
https://www.mydigit.cn/thread-78843-1-1.html
实验一百二十六:JQ6500语音模块 MP3模块 MCU串口控制播报 一对一5路控制 音乐IC
https://www.mydigit.cn/thread-79043-1-1.html
实验一百二十七:JoyStick Shield PS2游戏摇杆扩展板 模拟键盘鼠标功能 大摇杆
https://www.mydigit.cn/thread-79290-1-1.html
实验一百二十八:日本夏普SHARP PM2.5 灰尘/粉尘传感器 GP2Y1014AU0F 带线
https://www.mydigit.cn/thread-79385-1-1.html
实验一百二十九:GY-302 数字量光强度检测 光照传感器 BH1750FVI 光线检测模块
https://www.mydigit.cn/thread-79661-1-1.html
实验一百三十:XD-203多功能扩展板Multi-function Shield模块(12合1版)
https://www.mydigit.cn/thread-79777-1-1.html
实验一百三十一:24位 WS2812 5050 RGB LED 内置全彩驱动彩灯 圆形开发板
https://www.mydigit.cn/thread-80667-1-1.html
实验一百三十二:WT588D语音模块 语音芯片 可反复擦写高音质语音下载16P-16M 蓝板HW-708
https://www.mydigit.cn/thread-81018-1-1.html
实验一百三十三:夏普GP2Y0A02YK0F 红外测距传感器模块 20-150cm 距离传感器
https://www.mydigit.cn/thread-81360-1-1.html
实验一百三十四:2004A液晶屏 20X4 J204A字符显示液晶模块 204A LCD/LCM 蓝屏5V(带背光 IIC/I2C)
https://www.mydigit.cn/thread-81914-1-1.html
实验一百三十五:ESP8266机智云开发板 ESP12F wifi模块(支持云端的智能硬件开发套件)
https://www.mydigit.cn/thread-82229-1-1.html
实验一百三十六:基于STM32F103RCT6及多种传感器的UFUN2.0升级开发板
https://www.mydigit.cn/thread-100457-1-1.html
实验一百三十七:IIC I2C电平转换模块 5-3v系统兼容 2路
https://www.mydigit.cn/thread-121468-1-1.html
实验一百三十八:中文TTS文本转语音合成模块 替代SYN6288和XFS5152
https://www.mydigit.cn/thread-121781-1-1.html
实验一百三十九:电流互感器模块 5A量程 单相 交流电流传感器模块
https://www.mydigit.cn/thread-122217-1-1.html
实验一百四十:YL-004老款20按键独立键盘 跑马灯矩阵键盘模块
(4*4矩阵键盘+4位独立按键+8位跑马灯组合模块)
https://www.mydigit.cn/thread-122307-1-1.html
实验一百四十一:KY-027 魔术光杯 for UNO 魔术光环模块
https://www.mydigit.cn/thread-122579-1-1.html
实验一百四十二:LCD1602 字符液晶屏 输入输出扩展板 LCD Keypad Shield
https://www.mydigit.cn/thread-123105-1-1.html
实验一百四十三:I2C接口I/O扩展模块 支持级联PCF8574T模块
https://www.mydigit.cn/thread-127953-1-1.html
实验一百四十四:Ethernet W5100S 网络扩展板 SD卡扩展模块 支持MEGA
https://www.mydigit.cn/thread-130504-1-1.html
实验一百四十五:0.91寸OLED液晶屏显示模块 IIC 12832液晶屏 兼容3.3v-5V
https://www.mydigit.cn/thread-124905-1-1.html
实验一百四十六:MT8870 DTMF语音解码板模块 电话拨号控制音频解码处理电路
https://www.mydigit.cn/thread-128475-1-1.html
实验一百四十七:64位 WS2812B 8x8 RGB 5050 LED模块 ws2812s像素点阵屏
https://www.mydigit.cn/thread-127681-1-1.html
实验一百四十八:E18-D80NK 漫反射式红外光电开关避障传感器模块
https://www.mydigit.cn/thread-126831-1-1.html
实验一百四十九:MAX3232电平转TTL电平转换板 mini RS232 MCU串口转换模块
https://www.mydigit.cn/thread-126424-1-1.html
实验一百五十:AS608光学指纹识别模块 智能锁/考勤门禁开发/指纹采集模块
https://www.mydigit.cn/thread-124272-1-1.html
实验一百五十一:ESP-32掌控板 盛思 MicroPython微控制器开发板
https://www.mydigit.cn/thread-136590-1-1.html
实验一百五十二:GY-25 串口直接输出角度数据 倾斜度角度传感器模块 MPU-6050
https://www.mydigit.cn/thread-218333-1-1.html
实验一百五十三:Maixduino AI开发板 k210 RISC-V AI+lOT ESP32视觉听觉开发套装
https://www.mydigit.cn/thread-129551-1-1.html
实验一百五十四:ML8511紫外线传感器模块  模拟量输出UV Sensor Breakou
https://www.mydigit.cn/thread-143285-1-1.html
实验一百五十五:KA2284 电平指示模块 5点LED电量/音频音乐旋律显示器
https://www.mydigit.cn/thread-223567-1-1.html
实验一百五十六:恒压型LED无级触摸调光PWM控制板 电容式触摸开关器模块
https://www.mydigit.cn/thread-223681-1-1.html
实验一百五十七:SG3525 PWM控制器模块 频率可调 占空比可调 波形发生器
https://www.mydigit.cn/thread-129257-1-1.html
实验一百五十八:QMC5883L电子指南针罗盘模块 三轴磁场传感器GY-271
https://www.mydigit.cn/thread-230781-1-1.html
实验一百五十九:MAX9814麦克风放大器模块 MIC话筒声音放大/咪头传感器 CMA-4544PF-W
https://www.mydigit.cn/thread-129060-1-1.html
实验一百六十二:S12SD紫外线传感器模块太阳光强度检测传感器模块高灵敏LM358放大
https://www.mydigit.cn/thread-143194-1-1.html
实验一百六十四:Seeeduino Lotus开发板 传感器9件套 主板+扩展板二合一https://www.mydigit.cn/thread-141403-1-1.html
实验一百七十:L293D四路电机驱动模块 扩展板 motor control shield 马达板
https://www.mydigit.cn/thread-205585-1-1.html
实验一百七十一:HLK-V20 AI智能离线语音识别模块 150条本地指令离线识别
https://www.mydigit.cn/thread-206726-1-1.html
实验一百七十二:MX1508 四通道双路有刷直流马达驱动模块 2路直流电机驱动模块 双H桥步进电机 正反转PWM调速
https://www.mydigit.cn/thread-216710-1-1.html
实验一百七十三:2262/2272四路无线遥控套件 M4非锁接收板 四键无线遥控器发射模块
https://www.mydigit.cn/thread-224877-1-1.html
实验一百七十四:DRV8833 电机驱动板模块 小体积高性能 2路直流电机驱动板 自平衡小车 代替TB6612FNG
https://www.mydigit.cn/thread-220662-1-1.html
实验一百七十五:LD3320 语音识别模块 非特定人声 语音控制 智能家居开发板
https://www.mydigit.cn/thread-225247-1-1.html
实验一百七十九:0.66英寸OLED显示模块 液晶屏模块IIC/I2C接口 64*48像素 SSD1306驱动芯片
https://www.mydigit.cn/thread-278724-1-1.html
实验二百零一:OPT101模拟光照传感器 TEMT6000光强度模块 单片光电二极管 YourCee
https://www.mydigit.cn/thread-278450-1-1.html
实验二百零七:I2C红色8*8LED点阵模块ht16k33驱动1088BS树莓派物联网可扩展编程
https://www.mydigit.cn/thread-274979-1-1.html
实验二百一十七:EPD Eink 电子墨水显示器 SUNY 2.9 英寸 EPD 屏幕无线数字电子纸显示器模块  DEPG0290RWS800F6黑白红三色墨水屏(珠海三一科技)
https://www.mydigit.cn/thread-282165-1-1.html

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 楼主| 发表于 2021-11-4 11:12:25 | 显示全部楼层
6mm大尺寸8x8LED方块方格点阵模块 可级联 红绿蓝白色 可选8级亮度

主要特性:
1:使用MAX7219专用驱动芯片,可级联
2、只需要3个IO即可驱动,不需MCU扫描,节省MCU资源
3、大尺寸的6mm像素大小的方块点阵,有红色,翠绿,蓝色,白色可选,效果非常漂亮,可独立控制每个点的亮灭
4、支持8级亮度调节
5、板子带两个3mm安装孔方便固定,拼接时可掰断安装孔无缝拼接
6、模块尺寸:7.1*6.0(cm)



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 楼主| 发表于 2021-11-4 11:16:23 | 显示全部楼层
大方格模块电原理图


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 楼主| 发表于 2021-11-4 11:21:26 | 显示全部楼层



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 楼主| 发表于 2021-11-4 11:24:26 | 显示全部楼层


★ 能在低电压、小电流条件下驱动发光
★ 发光响应时间极短(<0.1μs),高频特性好,单色性好,亮度高
★ 体积小,重量轻,抗冲击性能好.固态封装,封装方式为灌胶型,稳定性高
★ 寿命长,使用寿命在5万小时以上
★ 可连续扫描驱动各字节
★ 良好的显示效果、视角宽
★ 推荐恒流使用,恒压会出现亮度不均匀现象
★ 表面有保护膜的产品,可以在使用前撕下来
★ 焊接温度: 260℃ 停留时间最长5秒
★ 当工作温度高于25℃时,Ifm,ifp和Id必须降低;电流降低率是-036mA/℃(直流驱动),或-0.86mA/℃(脉冲驱动)功耗率是-0.75mW/℃。产品的工作电流不能大于对应工作温度条件Ifm或Ifp的60%。
★ 蓝色,翠绿色,白色请采取防静电措施

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 楼主| 发表于 2021-11-4 12:48:27 | 显示全部楼层
MAX9814是一款低成本高性能麦克风放大器,具有自动增益控制(AGC)和低噪声麦克风偏置。器件具有低噪声前端放大器、可变增益放大(VGA)、输出放大器、麦克风偏置电压发生器和AGC控制电路。
●自动增益控制(AGC)
●3种增益设置(40dB、50dB、60dB)
●可编程动作时间
●可编程动作和释放时间比
●电源电压范围2.7V~5.5V  
●低THD:0.04% (典型值)
●低功耗关断模式
●内置2V低噪声麦克风偏置



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 楼主| 发表于 2021-11-4 12:59:01 | 显示全部楼层
  【花雕动手做】音乐可视化系列小项目(07)---大方格频谱灯
   项目之一:动态音乐频谱仪

   实验开源代码


  1. /*
  2.   【花雕动手做】音乐可视化系列小项目(07)---大方格频谱灯
  3.    项目之一:动态音乐频谱仪
  4.   接脚连线:MAX9814 接A0
  5.   MAX7219       UNO
  6.   VCC  →→→→→ 5V
  7.   GND  →→→→→ GND
  8.   DIN  →→→→→ D12(数据,数据接收引脚)
  9.   CS   →→→→→ D11(负载,命令接收引脚)
  10.   CLK  →→→→→ D10(时钟,时钟引脚)
  11. */

  12. #include "LedControl.h"

  13. /* Led matrix - Max7219 Declared */
  14. LedControl lc = LedControl(12, 11, 10, 1);

  15. const int maxScale = 11;

  16. /*  Sensor - Max9812 Declared */
  17. const int sensorPin = A4;
  18. const int sampleWindow = 50;  // 50ms = 20Hz
  19. unsigned int sample;

  20. unsigned long startMillis;
  21. unsigned long timeCycle;

  22. unsigned int signalMax = 0;
  23. unsigned int signalMin = 1024;
  24. unsigned char index = 0;

  25. unsigned int peakToPeak[8];
  26. unsigned int displayPeak[8];
  27. unsigned int temp[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
  28. unsigned int signalMaxBuff[8];
  29. unsigned int signalMinBuff[8];


  30. void setup() {
  31.   // Led matrix
  32.   lc.shutdown(0, false); // bật hiện thị
  33.   lc.setIntensity(0, 1); // chỉnh độ sáng
  34.   lc.clearDisplay(0); // tắt tất cả led

  35.   Serial.begin(9600);
  36. }

  37. void loop() {
  38.   startMillis = millis();
  39.   //peakToPeak = 0;

  40.   signalMax = 0;
  41.   signalMin = 1024;

  42.   // Get data in 50ms
  43.   while (millis() - startMillis < sampleWindow) {
  44.     sample = analogRead(sensorPin);

  45.     if (sample < 1024) {
  46.       if (sample > signalMax) {
  47.         signalMax = sample;
  48.       }
  49.       if (sample < signalMin) {
  50.         signalMin = sample;
  51.       }
  52.     }

  53.     // 20Hz - 64Hz - 125Hz - 250Hz - 500Hz - 1kHz (timeCycle = 1/F)(ms)
  54.     timeCycle = millis() - startMillis;
  55.     if (timeCycle == 1 || timeCycle == 2 || timeCycle == 4 || timeCycle == 8
  56.         || timeCycle == 16 || timeCycle == 32 || timeCycle == 40 || timeCycle == 50) {
  57.       signalMaxBuff[index] = signalMax;
  58.       signalMinBuff[index] = signalMin;
  59.       index = (index + 1) % 8;
  60.       delay(1);
  61.       //Serial.println(timeCycle);
  62.     }
  63.   }

  64.   // Delete pointer to array
  65.   index = 0;

  66.   // Calculation after get samples
  67.   for (int i = 0; i < 8; i++) {  // i = row (led matrix)
  68.     // sound level
  69.     peakToPeak[i] = signalMaxBuff[i] - signalMinBuff[i];

  70.     // Map 1v p-p level to the max scale of the display
  71.     displayPeak[i] = map(peakToPeak[i], 0, 1023, 0, maxScale);

  72.     // Show to led matrix
  73.     displayLed(displayPeak[i], i);

  74.     // Led drop down
  75.     if (displayPeak[i] >= temp[i]) {
  76.       temp[i] = displayPeak[i];
  77.     }
  78.     else {
  79.       temp[i]--;
  80.     }

  81.     lc.setLed(0, i, temp[i], true);
  82.     delayMicroseconds(250);
  83.   }

  84. }

  85. void displayLed(int displayPeak, int row) {
  86.   switch (displayPeak) {
  87.     case 0 : lc.setRow(0, row, 0x80); break;
  88.     case 1 : lc.setRow(0, row, 0xC0); break;
  89.     case 2 : lc.setRow(0, row, 0xE0); break;
  90.     case 3 : lc.setRow(0, row, 0xF0); break;
  91.     case 4 : lc.setRow(0, row, 0xF8); break;
  92.     case 5 : lc.setRow(0, row, 0xFC); break;
  93.     case 6 : lc.setRow(0, row, 0xFE); break;
  94.     case 7 : lc.setRow(0, row, 0xFF); break;
  95.   }
  96. }
复制代码


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 楼主| 发表于 2021-11-4 13:40:55 | 显示全部楼层
实验场景图


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 楼主| 发表于 2021-11-4 14:28:29 | 显示全部楼层
  【花雕动手做】音乐可视化系列小项目(07)---大方格频谱灯
   项目之一:动态音乐频谱仪

   实验视频剪辑

  https://v.youku.com/v_show/id_XN ... hcb.playlsit.page.1


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 楼主| 发表于 2021-11-4 14:29:17 | 显示全部楼层
实验场景动态图



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 楼主| 发表于 2021-11-4 16:39:32 | 显示全部楼层
  【花雕动手做】音乐可视化系列小项目(07)---大方格频谱灯
   项目之二:八段音乐可视化动态频谱仪(FFT算法)

   实验开源代码

  1. /*
  2.   【花雕动手做】音乐可视化系列小项目(07)---大方格频谱灯
  3.   项目之二:FFT算法,八段音乐可视化动态频谱仪
  4. */

  5. #include <arduinoFFT.h>

  6. #include <MD_MAX72xx.h>

  7. #include <SPI.h>

  8. MD_MAX72XX disp = MD_MAX72XX(MD_MAX72XX::FC16_HW, 10, 1);

  9. arduinoFFT FFT = arduinoFFT();

  10. double realComponent[64];

  11. double imagComponent[64];

  12. int spectralHeight[] = {0b00000000, 0b10000000, 0b11000000,

  13.                         0b11100000, 0b11110000, 0b11111000,

  14.                         0b11111100, 0b11111110, 0b11111111
  15.                        };

  16. int index, c, value;

  17. void setup()

  18. {

  19.   disp.begin();

  20.   Serial.begin(9600);

  21. }

  22. void loop()

  23. {

  24.   int sensitivity = map(analogRead(A0), 0, 1023, 50, 100);

  25.   Serial.println (analogRead(A0));

  26.   for (int i = 0; i < 64; i++)

  27.   {

  28.     realComponent[i] = analogRead(A7) / sensitivity;

  29.     imagComponent[i] = 0;

  30.   }

  31.   FFT.Windowing(realComponent, 64, FFT_WIN_TYP_HAMMING, FFT_FORWARD);

  32.   FFT.Compute(realComponent, imagComponent, 64, FFT_FORWARD);

  33.   FFT.ComplexToMagnitude(realComponent, imagComponent, 64);

  34.   for (int i = 0; i < 32; i++)

  35.   {

  36.     realComponent[i] = constrain(realComponent[i], 0, 80);

  37.     realComponent[i] = map(realComponent[i], 0, 80, 0, 8);

  38.     index = realComponent[i];

  39.     value = spectralHeight[index];

  40.     c = 31 - i;

  41.     disp.setColumn(c, value);

  42.   }

  43. }
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 楼主| 发表于 2021-11-4 16:51:57 | 显示全部楼层
实验场景动态图



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 楼主| 发表于 2021-11-4 17:05:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 eagler8 于 2021-11-4 17:06 编辑

  【花雕动手做】音乐可视化系列小项目(07)---大方格频谱灯
   项目之二:八段音乐可视化动态频谱仪(FFT算法)

   实验视频剪辑




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 楼主| 发表于 2021-11-5 16:02:40 | 显示全部楼层
  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目(07)---大方格频谱灯
   项目之三:多档arduinoFFT浮点频谱灯

   实验开源代码

  1. /*
  2.   【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目(07)---大方格频谱灯
  3.   项目之三:多档arduinoFFT浮点频谱灯
  4. */

  5. #include <arduinoFFT.h>
  6. #include <MD_MAX72xx.h>
  7. #include <SPI.h>

  8. #define SAMPLES 64
  9. #define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW
  10. #define MAX_DEVICES  4
  11. #define CLK_PIN   13
  12. #define DATA_PIN  11
  13. #define CS_PIN    10
  14. #define  xres 32
  15. #define  yres 8


  16. int MY_ARRAY[] = {0, 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254, 255};
  17. int MY_MODE_1[] = {0, 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254, 255};
  18. int MY_MODE_2[] = {0, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1};
  19. int MY_MODE_3[] = {0, 128, 192, 160, 144, 136, 132, 130, 129};
  20. int MY_MODE_4[] = {0, 128, 192, 160, 208, 232, 244, 250, 253};
  21. int MY_MODE_5[] = {0, 1, 3, 7, 15, 31, 63, 127, 255};


  22. double vReal[SAMPLES];
  23. double vImag[SAMPLES];
  24. char data_avgs[xres];

  25. int yvalue;
  26. int displaycolumn , displayvalue;
  27. int peaks[xres];
  28. const int buttonPin = 2;
  29. int state = HIGH;
  30. int previousState = LOW;
  31. int displaymode = 1;
  32. unsigned long lastDebounceTime = 0;
  33. unsigned long debounceDelay = 50;


  34. MD_MAX72XX mx = MD_MAX72XX(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES);
  35. arduinoFFT FFT = arduinoFFT();



  36. void setup() {

  37.   ADCSRA = 0b11100101;
  38.   ADMUX = 0b00000000;
  39.   pinMode(buttonPin, INPUT);
  40.   mx.begin();
  41.   delay(50);
  42. }

  43. void loop() {
  44.   // ++ Sampling
  45.   for (int i = 0; i < SAMPLES; i++)
  46.   {
  47.     while (!(ADCSRA & 0x10));
  48.     ADCSRA = 0b11110101 ;
  49.     int value = ADC - 512 ;
  50.     vReal = value / 8;
  51.     vImag = 0;
  52.   }

  53.   FFT.Windowing(vReal, SAMPLES, FFT_WIN_TYP_HAMMING, FFT_FORWARD);
  54.   FFT.Compute(vReal, vImag, SAMPLES, FFT_FORWARD);
  55.   FFT.ComplexToMagnitude(vReal, vImag, SAMPLES);

  56.   int step = (SAMPLES / 2) / xres;
  57.   int c = 0;
  58.   for (int i = 0; i < (SAMPLES / 2); i += step)
  59.   {
  60.     data_avgs[c] = 0;
  61.     for (int k = 0 ; k < step ; k++) {
  62.       data_avgs[c] = data_avgs[c] + vReal[i + k];
  63.     }
  64.     data_avgs[c] = data_avgs[c] / step;
  65.     c++;
  66.   }

  67.   for (int i = 0; i < xres; i++)
  68.   {
  69.     data_avgs = constrain(data_avgs, 0, 80);
  70.     data_avgs = map(data_avgs, 0, 80, 0, yres);
  71.     yvalue = data_avgs;

  72.     peaks = peaks - 1;
  73.     if (yvalue > peaks)
  74.       peaks = yvalue ;
  75.     yvalue = peaks;
  76.     displayvalue = MY_ARRAY[yvalue];
  77.     displaycolumn = 15 - i;
  78.     mx.setColumn(displaycolumn, displayvalue);
  79.   }

  80.   displayModeChange ();
  81. }

  82. void displayModeChange() {
  83.   int reading = digitalRead(buttonPin);
  84.   if (reading == HIGH && previousState == LOW && millis() - lastDebounceTime > debounceDelay)

  85.   {

  86.     switch (displaymode) {
  87.       case 1:
  88.         displaymode = 2;
  89.         for (int i = 0 ; i <= 8 ; i++ ) {
  90.           MY_ARRAY = MY_MODE_2;
  91.         }
  92.         break;
  93.       case 2:
  94.         displaymode = 3;
  95.         for (int i = 0 ; i <= 8 ; i++ ) {
  96.           MY_ARRAY = MY_MODE_3;
  97.         }
  98.         break;
  99.       case 3:
  100.         displaymode = 4;
  101.         for (int i = 0 ; i <= 8 ; i++ ) {
  102.           MY_ARRAY = MY_MODE_4;
  103.         }
  104.         break;
  105.       case 4:
  106.         displaymode = 5;
  107.         for (int i = 0 ; i <= 8 ; i++ ) {
  108.           MY_ARRAY = MY_MODE_5;
  109.         }
  110.         break;
  111.       case 5:
  112.         displaymode = 1;
  113.         for (int i = 0 ; i <= 8 ; i++ ) {
  114.           MY_ARRAY = MY_MODE_1;
  115.         }
  116.         break;
  117.     }

  118.     lastDebounceTime = millis();
  119.   }
  120.   previousState = reading;
  121. }
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 楼主| 发表于 2021-11-5 16:03:19 | 显示全部楼层
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