stm32f103+FFT+OLED的音乐频谱制作（只需三步即可）「建议收藏」
stm32f103+FFT+OLED的音乐频谱制作（只需三步即可）「建议收藏」
效果演示：FFT音乐频谱DIY STM32+OLED_哔哩哔哩_bilibili
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（20220425更新）
链接：https://pan.baidu.com/s/1EjKPvBFbTmYzzh6fSn0U5A 密码：o6uu
链接：https://pan.baidu.com/s/1SLYsAwYoKf0Wz6DgeLImYw
提取码：pbz3
程序源码：stm32f103+OLED12864+FFT音乐频谱（多种显示效果提供原理图）_fft音乐频谱-C文档类资源-CSDN下载
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。
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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）：
如果看了这篇文章你还不懂傅里叶变换，那就过来掐死我吧 – 知乎
（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：【玩转单片机系列002】 如何使用STM32提供的DSP库进行FFT – 依旧淡然 – 博客园
（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。
// 2019/8/7
感谢支持，这里是两个版本的源码和资料，提供给大家学习使用！
链接：https://pan.baidu.com/s/1fP08HS4ZzPXqJA-OjOVSzA 提取码：t0y4
另外一个重制的OLED265*64版本，适合有一定动手能力和编程基础的朋友。
连接如下：STM32F103+FFT+OLED25664的音乐频谱制作分享（继续干货）_mc_li的博客-CSDN博客_oled 频谱
效果图
音乐频谱
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发布者：全栈程序员栈长，转载请注明出处：https://javaforall.cn/179535.html原文链接：https://javaforall.cn
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