https://blog.csdn.net/mc_li/article/details/81364766

 

效果演示：https://www.bilibili.com/video/av29366031/

制作过程：

1.准备材料：

stm32f103核心板 1块

OLED12864显示屏 1块（SPI接口）

声音检测传感器 1块 （咪头+放大电路 可以网上买现成的模块，也可根据后文提供的原理图自己做）

2.硬件连接：

(1)OLED连接：

OLED_SCLK   ————  PB7
OLED_SDIN    ————  PB6
OLED_RST     ————  PB5
OLED_RS       ————  PB4

(2)声音检测传感器连接:

直接将模块的输出接到单片机的PA0即可。

OK硬件连接完成！就这么简单！

3.程序下载

接下来将程序下载到单片机即可，音乐频谱就完成了！（别告诉我你连下载程序都不会 滑稽）

程序烧录文件 链接：https://pan.baidu.com/s/1EjKPvBFbTmYzzh6fSn0U5A 密码：o6uu

程序源码：https://download.csdn.net/download/mc_li/10601743

ps:以上就是简单的音乐频谱制作过程，下面是较为详细的制作过程，提供源码和原理图，有兴趣的同志们可以看看。

/************************分***********************************割***************************************线********************************/

整体思路：

1.使用ADC采集音频信号

2.使用官方提供的FFT函数对采集到的信号进行处理

3.量化显示

前言：

在人耳能听到的频率范围（20-20KHz）中，各类乐器和人声的频率大部分在5KHz以下。主要是在0-5KHz这段频率的频谱变化明显一些，所以观赏性更好。故我们设置采样频率为10KHz（根据采样定理，采样频率要大于信号最大频率的两倍，才能保证不失真）来采集这0-5KHz的音频信号。显示是使用的OLED12864屏，分辨率为128*64，在x轴方向上最多显示128个点，所以我们把采样点数设置为256个点，因为FFT计算出来的数据是对称的，我们只取一半，128个点刚刚好。

采样频率：Fs = 10KHz

样本数量：NPT = 256

这两个参数是FFT计算时候要用到的。

深入研究FFT可参考这位大大的博客（强烈推荐）：

http://www.opticsjournal.net/Mobile/postdetails/PT160728000122iOlRn?code=3&from=singlemessage&isappinstalled=0

（一）音频信号的采集

（1）信号来源于咪头采集的声音信号，以下是原理图：

电路使用LM358搭建而成，采用单电源5V直流供电。由于单片机的ADC不能采集到负值，所以我们需要把信号加上了1/2Vcc的直流偏置，50倍增益可调。

这里如果考虑多一些，应当加一个低通滤波，去除高频信号的影响，防止出现频谱叠加，影响观赏效果。我们简单制作，就不考虑这个了。

下图是我自己做的咪头放大电路，原理图就是上面的。

（2）使用stm32的ADC去采集咪头电路输出的信号

因为我们的采样频率要固定在10KHz，所以这里使用定时器去触发ADC转换，再使用DMA搬运，最后使用stm32cubemx去配置这些硬件，生成基础代码即可。

1.adc配置

勾选ADC1的通道0 对应PA0引脚

 

 

 

选择定时器来触发ADC转换

使能DMA传输

2.定时器配置

使能定时器3时钟

配置定时器

 

3.系统时钟树

时钟树

 

到此基础配置完成，生成代码即可。这里简单的说一下流程，这里配置的定时器触发ADC转换是硬件自动触发，不会进入中断，ADC转换完直接由DMA传输到内存，只有等256点全部传输完才会进入到DMA的中断，这样保证了每个采样点的间隔时间都是一致的。

关于stm32cubemx这个工具，作为开发来说十分便捷，大大缩短开发周期，但是想学习32的朋友来说，这个就不太理想了，学习还是建议使用标注库和寄存器。这软件配置生成的代码是用的hal库，具体使用教程可以参考学习“硬石科技”的相关教程。

（二）信号处理

（1）移植官方DSP库

标题

可参考这位大大的博客：https://www.cnblogs.com/menlsh/p/4154070.html

（2）填充数据和计算幅值

在采集完256个点后进行FFT运算

（三）量化显示

（1）简单的GUI

ZLG_GUI方便绘图 不用GUI也可以 看自己需求

这里移植一个简单的GUI，方便绘制各种现实效果。

开机效果

（2）显示

显示过程，就是把我们FFT计算出来的幅值量化显示到我们屏幕上。比如我们在填充数据的时候是填充的ADC采集到的电压对应的数字量，FFT计算出来后经过取模，得到一个该频率点对应幅值的一个数字量。我们只需要对这个数字量进行处理即可，这里处理方式每个人方法都有所不同，这里我提供的可供参考。

至此基于stm32f103的FFT音乐频谱制作流程就分享到这里，小弟才疏学浅内容中有问题的地方还望斧正。欢迎转载，请注明出处，谢谢大家。