終于把頻譜顯示做出來了，不過只用來顯示頻譜似乎太單調了，所以又順便做了個耳放，這樣就比較實用了！功放制作花費大，而耳放我倒是沒有做過（成本相對比較低），所以就選擇它了！

　　這個方案用的是CD3315+TDA2822+Mega8L，外加一片LM386做電平移動。同時，把模擬信號放大到適合MEGA8ad采樣的程度。整個方案使用芯片比較少，成本相對較低，最貴就是那些點陣了（總共用了三個點陣來顯示頻譜）。

　　數字部分原理圖

　　模擬部分原理圖

　　上面給出的整個系統電路圖，包括兩數字部分和模擬部分。其實，電路圖比較簡單，代碼編寫倒是很花時間。

　　整個系統采用一個mega8控制，代碼比較多。這次用mega8也算是用到極致了：用了一個外部中斷（紅外接收）、兩個定時器（一個adc采樣，一個掃描點陣），同時加上內部eeprom存儲DSP音頻設置數據。（本來還加了pwm功能，實在是代碼沒地方寫了，最后舍棄了）

　　模擬部分

　　前端音頻處理。這個耳放通過CD3315可以對音頻信號實現非常好的處理。輸入到TDA2822驅動耳機，可以很明顯聽出處理前后的效果，尤其是音質不怎么樣的mp3或者其他音頻，只要通過CD3315進行高低音的調節，就可以調出非常好的效果（媲美媚族MP3音質）。

　　不過，耳機不能太爛。CD3315（PT2315，TDA7315）這幾個芯片都是管腳通用的音頻數字調節芯片，一塊芯片就可以實現對兩個聲道的音頻信號的主音量、高/低音、左/右聲道、超重低音、靜音實現數字控制，而且效果特好。

　　后端輸出采用TDA2822（這個是一個雙聲道的音頻放大芯片，常用于收音機和錄音機上）。和CD3315搭配起來，效果非常好，驅動能力大，音質也不錯。

　　整個系統的電源全部來自USB（可以從電腦或MP3充電器上取電），因為系統功耗不是很大（不過，無論是電腦電源還是MP3電源，都是開關電源，紋波都比較大，所以如何抑制紋波是一個重點！我通過實驗發現，加電感可以很好的抑制紋波！比加電容效果好得多），所以，從USB得到電源之后就把正負電源線都經過電感，同時，數字和模擬部分也都用電感連接，在沒有聲音輸入的時候，耳機里也聽不到噪聲！

　　因為系統會偶爾斷電，所以要保證時鐘在斷電之后也能正常跑，就必須加備用電源！（供ds1302用）我選擇的是用電容充電來提供電壓，用兩個4700uF的電容并聯供電（據網友介紹，一個100uF的電容就可以跑1個小時）。

　　數字部分

　　1、主控部分由mega8控制。

　　整個系統的運行都是在mega8控制之下工作。系統分兩個模式：音樂模式（M00）和時鐘模式（M01），系統默認進入音樂模式。

　　在音樂模式下，mega8主要處理FFT和頻譜顯示，同時兼顧紅外遙控對該模式下的一些數據進行修改。在時鐘模式下，mega8則主要控制時鐘顯示，同時監視鬧鐘，同音也兼顧紅外遙控，以修改時鐘或鬧鐘。在音樂模式下，如果長時間沒有音頻信號輸入，則系統自動跳到時鐘模式顯示時間。

　　程序流程

　　2、ADC采樣。

　　音頻信號因為是有正負的，而mega8又不支持對負電壓進行采樣。所以，要一個電平移動電路，同時由于有時音頻信號會比較小，需要放大適當倍數才比較好處理。所以我采用了一個LM386。這個芯片不但可以實現信號放大，更重要的是，可以實現電平轉移。把原來的正負信號，轉換為單一極性的信號。

　　選擇200倍的固定增益，然后通過在輸入端加一個可調電阻，控制輸出大小，這樣很好的解決了adc的采樣問題。

　　3、FFT變換。

　　根據納醛斯特律，音頻信號的最高頻率大概20Khz，所以adc的采樣頻率設置為40Khz。FFT根據這個采樣頻率，計算各個頻率分量的幅值大小。因為mega8的sram只有1K，所以最大只能支持64點的FFT變換，也就是顯示的頻段最多32個，實際上由于第一個頻率是直流分量，所以只有31個頻段。

　　設fo 為adc的采樣頻率，N為傅立葉變換的點數，則最小分辨頻率f為：f=fo/N。這樣，這個頻譜顯示的最低頻率就是625Hz，每向右移一個，頻率加625Hz。

　　正因為這樣，所以低頻頻段的頻譜顯示不是很好。不過，可以通過加大采樣點數或者降低采樣頻率來提高最小分辨率。

　　4、點陣驅動。

　　這個耳放的驅動我用595來做列驅動，行驅動用了d882，這個驅動電流比較大（Ice=3A）。595驅動電流大，而且具有三態輸出，比74164好用。理論上計算，要達到1A的電流才能滿足要求，但實踐發現，整個系統跑起來也不到200ma，d882有點大材小用。這樣，由這兩種實現了點陣的行列的驅動，再用一個595控制8個d882，大大減少了對mega8的io口使用。

　　接收部分直接用一個38k的接收頭。整個系統的硬件：

　　頻譜顯示：

頻譜顯示

頻譜顯示

頻譜顯示

　　頻點測量：

1.825Khz時，對應的頻顯