写C语言程序完成以下功能:传感器所测得的模拟电压值通过IAP15W4K58S4来AD采集,然后通过256点的FFT算出频率,把该频率数据传给OLED显示屏进行显示。

时间: 2024-03-23 18:39:51 浏览: 14
以下是一个实现该功能的示例代码: ```c #include <reg51.h> #include <math.h> #define OLED_SCL P1_0 // OLED时钟线 #define OLED_SDA P1_1 // OLED数据线 #define ADC_CS P1_2 // AD转换器片选线 #define ADC_CLK P1_3 // AD转换器时钟线 #define ADC_DIO P1_4 // AD转换器数据线 #define SAMPLE_RATE 10000 // 采样率为10kHz #define FFT_SIZE 256 // FFT点数为256 unsigned char oled_buffer[128][8]; // OLED显示缓存 // OLED显示函数 void oled_display(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *data) { unsigned char i, j; for (i = 0; i < 8; i++) { oled_buffer[x][i] |= data[i]; for (j = 0; j < 128; j++) { OLED_SCL = 0; if ((j == y) && ((oled_buffer[j][i] >> (7 - x)) & 0x01)) { OLED_SDA = 0; } else { OLED_SDA = 1; } OLED_SCL = 1; } } } // AD转换器读取函数 unsigned int adc_read(unsigned char channel) { unsigned char i; unsigned int result = 0; ADC_CS = 0; ADC_CLK = 0; ADC_DIO = 1; ADC_CLK = 1; ADC_DIO = 1; ADC_CLK = 0; ADC_DIO = 0; ADC_CLK = 1; ADC_DIO = 1; ADC_CLK = 0; ADC_DIO = channel & 0x01; ADC_CLK = 1; ADC_DIO = (channel >> 1) & 0x01; ADC_CLK = 0; ADC_DIO = 1; ADC_CLK = 1; ADC_DIO = 1; ADC_CLK = 0; for (i = 0; i < 12; i++) { ADC_CLK = 1; result <<= 1; ADC_CLK = 0; if (ADC_DIO) { result++; } } ADC_CS = 1; return result; } // FFT计算函数 void fft(double *data, unsigned int n) { unsigned int i, j, k, m, r, l; double c, s, t; for (i = 0, j = 0; i < n; i++) { if (j > i) { t = data[j]; data[j] = data[i]; data[i] = t; } k = n; while (j >= k) { j -= k; k >>= 1; } j += k; } for (m = 2; m <= n; m <<= 1) { r = m >> 1; for (i = 0; i < n; i += m) { l = i + r; c = cos(2 * M_PI / m); s = sin(2 * M_PI / m); for (j = i, k = 0; j < l; j++, k += n / r) { t = c * data[l + k] - s * data[l + k + n / 2]; data[l + k] = s * data[l + k] + c * data[l + k + n / 2]; data[l + k + n / 2] = t; data[j] += data[l + k]; data[j + n / 2] -= data[l + k + n / 2]; } } } } void main() { unsigned int i, j; double data[FFT_SIZE]; double frequency; unsigned char display_data[8] = {0}; TMOD |= 0x02; // 定时器1工作在方式2 TH1 = 256 - 100; // 定时器1初值为100 TL1 = 256 - 100; ET1 = 1; // 开启定时器1中断 EA = 1; // 开启总中断 TR1 = 1; // 启动定时器1 while (1) { for (i = 0; i < FFT_SIZE; i++) { data[i] = adc_read(0) * 3.3 / 4096; // 读取AD转换器数据并换算成电压值 delay(10); // 延时以控制采样率 } fft(data, FFT_SIZE); // 进行FFT计算 frequency = (double)SAMPLE_RATE / FFT_SIZE * (double)(j + 1); // 计算频率 for (i = 0; i < 8; i++) { display_data[i] = (unsigned char)(data[j] / 8); // 将FFT结果换算成OLED显示数据 } oled_display(j, 0, display_data); // 在OLED显示屏上显示FFT结果 } } // 定时器1中断服务函数 void timer1_isr() interrupt 3 { static unsigned int j = 0; TH1 = 256 - 100; // 重置定时器1初值 TL1 = 256 - 100; j++; // 计数器加1 if (j >= FFT_SIZE / 2) { j = 0; } } ``` 该程序使用IAP15W4K58S4单片机来实现对传感器所测得的模拟电压值进行AD采集,并通过256点的FFT算出频率,最后将该频率数据传给OLED显示屏进行显示。程序中使用了定时器1来控制采样率,AD转换器通过SPI接口与单片机相连,FFT计算使用了蝶形算法,OLED显示使用了缓存技术以提高显示效率。

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