【花雕动手做】看见声音，基于Arduino系列音乐可视器（8）

   实验场景动态图

  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（08）---四位32段点阵屏
   项目之二：多档arduinoFFT浮点32段频谱仪

   实验视频剪辑 5

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   实验场景动态图

    【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（08）---四位32段点阵屏   项目之二：多档arduinoFFT浮点32段频谱仪

   实验视频剪辑 6

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   实验场景动态图

  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（08）---四位32段点阵屏
   项目之二：多档arduinoFFT浮点32段频谱仪

   实验视频剪辑 7

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   实验场景动态图7

  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（08）---四位32段点阵屏
   项目之二：多档arduinoFFT浮点32段频谱仪

   实验视频剪辑 8

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   实验场景动态图 8

【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（08）---四位32段点阵屏
   项目之三：红绿色32段级联频谱点阵屏灯（FFT算法）

   实验开源代码

/*
  【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（08）---四位32段点阵屏
  项目之三：红绿色32段级联频谱点阵屏灯（FFT算法）
  接脚连线：MAX9814 接A0
  MAX7219 UNO
  VCC →→→→→ 5V
  GND →→→→→ GND
  DIN →→→→→ D11（数据，数据接收引脚）
  CS →→→→→ D10（负载，命令接收引脚）
  CLK →→→→→ D13（时钟，时钟引脚）
*/

#include <arduinoFFT.h>

#include <MD_MAX72xx.h>

#include <SPI.h>

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

arduinoFFT FFT = arduinoFFT();

double realComponent[64];

double imagComponent[64];

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

                        0b11100000, 0b11110000, 0b11111000,

                        0b11111100, 0b11111110, 0b11111111
                       };

int index, c, value;

void setup()

{

  disp.begin();

  Serial.begin(9600);

}

void loop()

{

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

  Serial.println (analogRead(A0));

  for (int i = 0; i < 64; i++)

  {

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

    imagComponent[i] = 0;

  }

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

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

  FFT.ComplexToMagnitude(realComponent, imagComponent, 64);

  for (int i = 0; i < 32; i++)

  {

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

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

    index = realComponent[i];

    value = spectralHeight[index];

    c = 31 - i;

    disp.setColumn(c, value);

  }

}
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【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（08）---四位32段点阵屏
   项目之三：红绿色32段级联频谱点阵屏灯（FFT算法）

   实验视频剪辑 1

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   实验场景动态图

【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目（08）---四位32段点阵屏
   项目之三：红绿色32段级联频谱点阵屏灯（FFT算法）

   实验视频剪辑 2

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   实验场景动态图

【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化系列小项目
   项目之四：FFT算法的双点阵屏的动态频谱仪

   实验视频剪辑

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   实验场景动态图

【花雕动手做】看见声音，基于Arduino系列音乐可视器（1）---LED节奏灯
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【花雕动手做】看见声音，基于Arduino系列音乐可视器（2）---OLED频谱灯
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【花雕动手做】看见声音，基于Arduino系列音乐可视器（3）---RGB律动灯
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【花雕动手做】看见声音，基于Arduino系列音乐可视器（4）---WS2812条灯
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【花雕动手做】看见声音，基于Arduino系列音乐可视器（5）---WS2812柱跳灯
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【花雕动手做】看见声音，基于Arduino系列音乐可视器（7）---大方格频谱灯
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【花雕动手做】看见声音，基于Arduino系列音乐可视器（13）---有机棒立柱灯
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【花雕动手做】看见声音，基于Arduino系列音乐可视器（19）--通体光纤灯
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【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化（24）--无限LED镜子灯
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【花雕动手做】有趣好玩的音乐可视化（27）--磁搅LED水旋灯
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程序说明：

安装所有必需的库后，通过包含库来启动代码。ArduinoFFT库用于将输入模拟信号转换为频谱。MD_MAX72xx库用于控制显示并在显示器上绘制音频频谱。而SPI库用于在Arduino和点阵显示器之间建立SPI通信。

<div>#include <arduinoFFT.h></div><div>#include <MD_MAX72xx.h></div><div>#include <SPI.h></div>
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接下来，使用函数 MD_MAX72XX （） 为MD_MAX72XX创建一个实例。此功能需要三个参数，第一个是硬件类型，第二个是CS引脚，第三个是连接设备的最大数量。另外，使用 arduinoFFT（） 函数为 arduinoFFT 创建一个实例。

<div>MD_MAX72XX disp = MD_MAX72XX(MD_MAX72XX::FC16_HW, 10, 4);</div><div>arduinoFFT FFT = arduinoFFT();</div>
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然后在下一行中，定义两个新数组来存储频谱的实部和虚部的 64 位频谱分量。

<div>double realComponent[64];</div><div>double imagComponent[64];</div>
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现在，在 setup（） 函数中，以 9600 的波特率初始化串行监视器以进行调试。另外，使用 disp.begin（） 函数初始化点阵显示。

<p>void setup()</p><p>{</p><p>  disp.begin();</p><p>  Serial.begin(9600);</p><p>}</p>
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现在，在循环函数中，我们将使用 for 循环通过 Arduino nano 的 A7 引脚采集 64 个麦克风读数样本，并存储到我们之前定义的“realComponent”数组中。

<p>for (int i=0; i<64; i++)</p><p>  {</p><p>    realComponent[i] = analogRead(A7)/sensitivity;</p><p>    imagComponent[i] = 0;</p><p>  }</p><p></p>
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从麦克风获得 64 个频谱值后，我们通过 FFT 算法将它们传递，以计算实部和虚部信号的 64 个频谱分量。然后在接下来的几行中，我们通过了这些阅读 FFT。ComplexToMagnitude（） 函数用于计算 64 个光谱分量的星等。

<p>FFT.Windowing(realComponent, 64, FFT_WIN_TYP_HAMMING, FFT_FORWARD);</p><p>FFT.Compute(realComponent, imagComponent, 64, FFT_FORWARD);</p><p>FFT.ComplexToMagnitude(realComponent, imagComponent, 64);</p>
复制代码

现在，在接下来的几行中，我们使用 for 循环来控制 LED 矩阵的所有 32 列。在此循环中，我们首先将这些读数转换为已知范围，然后使用 map 函数将这些读数映射到 0 到 8 的范围。零表示该特定列的所有 LED 都将低电平，反之亦然。

<p>for(int i=0; i<32; i++)</p><p>  {</p><p>    realComponent[i] = constrain(realComponent[i],0,80);</p><p>    realComponent[i] = map(realComponent[i],0,80,0,8);</p><p>    index = realComponent[i];</p><p>    value = spectralHeight[index];</p><p>    c = 31 - i;</p><p>    disp.setColumn(c, value);</p><p>  }</p>
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实验的视频记录
优酷：https://v.youku.com/v_show/id_XN ... hcb.playlsit.page.1
B站：https://www.bilibili.com/video/B ... 87403d97f8d3cc0b7e5

实验的视频记录之二
优酷：
B站：https://www.bilibili.com/video/B ... 87403d97f8d3cc0b7e5