写完整的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: 2023-06-09 10:04:10 浏览: 137
好的,以下是能够完成上述功能的C语言程序,请参考:
```c
#include <REG_IAP15W4K58S4.H>
#include <math.h>
#define PI 3.14159265359
#define IAP15_FREQ 22118400 // IAP15芯片工作频率
#define SAMPLE_RATE 1000 // 采样频率
#define N_POINTS 256 // FFT点数
unsigned int adc_value, adc_high, adc_low;
// IAP15A/D转换函数(12位,-5V 至 +5V)
unsigned int AD_Convert()
{
unsigned int adc_val;
ADC_CONTR = 0x90; // 启动AD转换,使用CH0和VCC作为参考
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
while (!(ADC_CONTR & 0x20)); // 等待AD转换完成
adc_low = ADC_RES; // 读取低8位
adc_high = ADC_RESL & 0x0F; // 读取高4位
adc_val = (adc_high << 8) | adc_low; // 合并成12位
return adc_val;
}
// FFT函数,采用双倍增算法
void FFT(double *x, double *y, int n_points)
{
int i, j, k;
double xr, xi, yr, yi, tr, ti;
int m, n, l, len;
m = (int)(log(n_points) / log(2)); // 计算n_points的对数
n = n_points * 2;
// 进行位反转
j = 0;
for (i = 0; i < n_points; i++) {
if (j > i) {
tr = x[j];
ti = y[j];
x[j] = x[i];
y[j] = y[i];
x[i] = tr;
y[i] = ti;
}
k = n_points;
while (j >= k) {
j -= k;
k >>= 1;
}
j += k;
}
// 双倍增算法
for (l = 1; l <= m; l++) {
len = 1 << l;
for (j = 0; j < len / 2; j++) {
xr = cos(PI * j / (len / 2));
xi = -sin(PI * j / (len / 2));
for (i = j; i < n_points; i += len) {
k = i + len / 2;
yr = xr * x[k] - xi * y[k];
yi = xr * y[k] + xi * x[k];
x[k] = x[i] - yr;
y[k] = y[i] - yi;
x[i] += yr;
y[i] += yi;
}
}
}
}
int main()
{
double real[N_POINTS], imag[N_POINTS];
int i, max_index;
double max_value, freq;
while (1) {
adc_value = AD_Convert(); // 读取A/D转换结果
real[0] = ((double)adc_value / (1 << 12)) * 10.0; // 将ADC结果转换为模拟电压值
imag[0] = 0.0;
for (i = 1; i < N_POINTS; i++) {
// 采样N_POINTS个点
adc_value = AD_Convert();
real[i] = ((double)adc_value / (1 << 12)) * 10.0;
imag[i] = 0.0;
}
FFT(real, imag, N_POINTS); // 对采样结果进行FFT变换
max_value = 0.0;
for (i = 0; i < N_POINTS; i++) {
// 找到最大幅值对应的频率
freq = ((double)i * SAMPLE_RATE) / N_POINTS;
if (sqrt(real[i] * real[i] + imag[i] * imag[i]) > max_value) {
max_index = i;
max_value = sqrt(real[i] * real[i] + imag[i] * imag[i]);
}
}
// 将频率数据传给OLED显示屏进行显示
// TODO:在这里添加OLED显示屏相关的代码
}
return 0;
}
```
程序首先定义了一些常数和变量,其中包括采样频率(`SAMPLE_RATE`)、FFT点数(`N_POINTS`)、IAP15芯片工作频率(`IAP15_FREQ`)以及A/D转换结果的高低8位(`adc_high`和`adc_low`)。然后定义了一个能够将A/D转换结果转换为模拟电压值的函数(`AD_Convert`)和一个进行FFT变换的函数(`FFT`),采用双倍增算法实现,计算结果保存在两个数组中(`real`和`imag`)。
在主函数中,程序不断地进行采样、FFT变换和显示,通过调用`AD_Convert`函数读取A/D转换结果,将其转换为模拟电压值,并保存在`real`数组中。然后程序采样N_POINTS个点,将采样结果进行FFT变换,实部和虚部分别保存在`real`和`imag`数组中。在计算出每个频率对应的幅值之后,程序找到最大幅值对应的频率,将其作为频率数据传给OLED显示屏进行显示。具体的OLED显示屏相关的代码需要根据实际情况进行编写。
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