比赛作品：基于Arduino的32频段音频频谱分析仪电路设计

简介：
本项目基于Arduino平台开发了一款能够实时显示32个不同频段音频信号强度的频谱分析仪。通过创新的设计实现了音频数据的高效采集和处理，为音乐爱好者及电子音响设备开发者提供了一个实用且富有创意的技术工具。 该项目旨在使用Arduino制作一个32频段音频（音乐）频谱分析仪或可视化器。项目所需硬件组件包括： - Arduino Nano R3×1 - 电阻：10k欧姆×1，4.75k欧姆×3，100k欧姆×2 - 按钮开关：SparkFun按钮开关12mm × 2 - LED矩阵显示器：32x8 × 1 该项目适用于任何对电子元件、Arduino和C语言编程有基本了解的音频爱好者、学生或初学者。所用组件价格低廉，组装简单。 频谱分析仪的主要特点包括： - 使用易于安装的库“arduinoFFT” 和 “MD_MAX72xx” - 支持五种不同的显示模式，可通过按钮切换 - 左右声道混合在一起以确保不遗漏任何节拍 原型使用32x8 LED矩阵显示器。音频信号可以来自耳机输出或音乐系统的线路输出。电阻值虽然不是严格规定，但R1和R2必须具有相同的值。 程序流程如下： Arduino板上的ATmega328P内置模数转换器（ADC），用于将输入的音频信号转换为数字样本。ADC配置为采样时钟频率为38.46kHz以匹配输入信号。根据奈奎斯特定理，此设置可再现高达19.32kHz的音频信号。 左右声道混合在一起并馈入ADC A0模拟输入端口，可以使用音频分配器电缆实现同时向频谱分析仪和放大器传输音乐。ADC配置为使用外部参考电压（来自Arduino板上的3.3V稳压电源）以确保不会截断负周期的输入信号。 arduinoFFT库用于将数字样本转换成频率分布，并且MD_MAX72xx库用来控制LED矩阵显示器，能够根据每个频段的幅度在每列中打开相应数量的LED。程序支持五种显示模式并通过按钮切换。 验证结果显示系统能响应高达18.6kHz的音频信号。