前几天在知乎上看到一个音乐节奏灯得帖子，觉得很有意思。就上淘宝买了材料，跟着淘主得视频做了个LED音乐节奏灯。（我可能是吃饱撑着没事做）。在此记录一下制作过程。
本程序代码由Scott Lawson编写，并发布在Github,这个代码最后一次更新在2年前。由于兼容性问题，由知乎用户：（英语老师摸我腿）修改，其还有制作教程。感谢各位大佬支持。
工具
1.Arduino
2.Anaconda(Python)
3.PVC管
4.ESP8266开发板
5.LED灯带（60颗/1米）
6.5V的灯座
7.灯罩
8.杜邦线
9.MicroUSB数据线
实现步骤：
1.
下载并安装Arduino和Anaconda
2.
在Anaconda中创建Python环境，并命名为MusicLed
3.
在Anaconda的MusicLed环境下Open Terminal安装一些库：
conda install numpy scipy pyqtgraph
pip insatll pyaudio4.
注：最好先连上VPN，不然安装很容易失败。
安装完Arduino，打开安装一些库。
首先点击（文件）-（首选项）-（附加开发板管理器网址）-（http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json）。
然后点击（工具）-（开发板）-（开发板管理器）-（等它加载完成在搜索框输入：ESP8266。只有一个结果直接点击安装）。
接着点击（项目）-（加载库）-（管理库）-（搜索框输入websock，安装的版本为2.1.1）。
5.
注：电脑小白最好安装Notepad++
修改代码：注意以下注释就好了。只要修改ws2812_controller.ion和config.py两处的部分注释代码。
源代码在：https://github.com/ZhangCats/MusicLed
6.
修改完两个代码后，就要把arduino代码上传到ESP8266上。
首先把板子插在电脑的USB端口上。
然后查看设备管理器中板子在哪个口,例如：CH340(COM3)。
接着点击ws2812_controller.ino进入Arduino，点击（工具）-（开发板）-（SparkFun ESP8266 Thing Eev）-修改端口为（COM3）-（上传代码即可）。
最后点击Strat.bat，看到以下界面说明代码基本无误：
7.
接下来就是组装节奏灯就好啦。
注：这里注意灯带上的箭头，不要接反了。
如果看不懂上图可以看这个（灵魂画手）：
这里将用将两根杜邦线分别接上5v的红线与GND，然后用PVC电气胶布缠绕上即可。
记得用一根杜邦线将ESP8266的RX口和灯带的DI口连接起来，否则灯带不会亮。
然后将灯带缠绕到PVC管上。
最后通电就可以啦。注：灯座的插头电压可能不够导致灯带亮的时候，ESP板子不通电（分压）。这时候把充电头换成手机的快充头即可给两个部件同时通电。
节奏灯，程序打开了，灯不亮。PING一下你给ESP8266设置的IP地址，如果通，那说明ESP8266运行正常，请检查线是否接好，并保证两个文件设置正确。关闭PC程序，重新打开试试。
8.
大家电脑可能没有混音功能。所以先下载Viocemeeter，点击A1选择如下图所示：
然后在（声音）-（播放）将其设置为默认设备即可，（录制）也是如此。
9.
最后（给灯座通上点）-（点击Start.bat）-（打开Voicemeeter）-（打开音乐播放器播放音乐即可，当然你直接对着电脑讲话也有同样效果只要是有声音输入都行）。
完！
Arduino代码
ws2812_controller.ino
/*
* 注意，一定要看到文件隔壁还有很多后缀名为".h"的文件，如果没有的话，那说明当前文件夹下没有这个文件。编译会出错。
* 参考资料:https://github.com/scottlawsonbc/audio-reactive-led-strip
* 源码2年未更新，稍作修改。
* 你只需要修改代码后面后中文注释的地方！
*/
#include <Arduino.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WebSocketsServer.h>
#include <Hash.h>
#include <WiFiUdp.h>
#include "ws2812_i2s.h"
#define NUM_LEDS 120 //LED灯数量
#define BUFFER_LEN 1024
#define PRINT_FPS 1
const char* ssid = "zzzzzzzccccccc"; //你家WIFI名字
const char* password = "zcp5313.."; //你家WIFI密码
unsigned int localPort = 7777;
char packetBuffer[BUFFER_LEN];
static WS2812 ledstrip;
static Pixel_t pixels[NUM_LEDS];
WiFiUDP port;
//你可以使用Windows+R键输入cmd,然后输入命令ipconfig 查看自己网络情况。
IPAddress ip(192, 168, 1, 150); //你给ESP8266设置的IP地址，注意，这个IP不可以跟其他设备（手机电脑灯）重复。
IPAddress gateway(192, 168, 1, 1); //你家网络的网关，这个跟你电脑的网关一样
IPAddress subnet(255, 255, 255, 0); //子网掩码，跟你电脑的一样，一般不需要修改。
void setup() {
Serial.begin(115200);
WiFi.config(ip, gateway, subnet);
WiFi.begin(ssid, password);
Serial.println("");
// Connect to wifi and print the IP address over serial
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");
Serial.print("Connected to ");
Serial.println(ssid);
Serial.print("IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
port.begin(localPort);
ledstrip.init(NUM_LEDS);
}
uint8_t N = 0;
#if PRINT_FPS
uint16_t fpsCounter = 0;
uint32_t secondTimer = 0;
#endif
void loop() {
// Read data over socket
int packetSize = port.parsePacket();
// If packets have been received, interpret the command
if (packetSize) {
int len = port.read(packetBuffer, BUFFER_LEN);
for(int i = 0; i < len; i+=4) {
packetBuffer[len] = 0;
N = packetBuffer[i];
pixels[N].R = (uint8_t)packetBuffer[i+1];
pixels[N].G = (uint8_t)packetBuffer[i+2];
pixels[N].B = (uint8_t)packetBuffer[i+3];
}
ledstrip.show(pixels);
#if PRINT_FPS
fpsCounter++;
#endif
}
#if PRINT_FPS
if (millis() - secondTimer >= 1000U) {
secondTimer = millis();
Serial.printf("FPS: %d\n", fpsCounter);
fpsCounter = 0;
}
#endif
}Python代码
config.py
# 你只需要修改有注释的地方
# 其他未备注的地方，看得懂代码的人，请自行修改，需要需要了解numpy,pyaudio
#conding = utf8
from __future__ import print_function
from __future__ import division
import os
DEVICE = 'esp8266'
if DEVICE == 'esp8266':
# 下面是你刚才在Arduino中为ESP8266设置的IP地址，不要填错了。
UDP_IP = '192.168.1.150'
UDP_PORT = 7777
SOFTWARE_GAMMA_CORRECTION = False
if DEVICE == 'pi':
LED_PIN = 18
LED_FREQ_HZ = 800000
LED_DMA = 5
BRIGHTNESS = 255
LED_INVERT = True
SOFTWARE_GAMMA_CORRECTION = True
if DEVICE == 'blinkstick':
SOFTWARE_GAMMA_CORRECTION = True
USE_GUI = True
DISPLAY_FPS = True
# 下面是你LED灯的数量，这个也不能搞错，错了，程序就运行出错！
N_PIXELS = 120
GAMMA_TABLE_PATH = os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'gamma_table.npy')
MIC_RATE = 44100
FPS = 60
_max_led_FPS = int(((N_PIXELS * 30e-6) + 50e-6)**-1.0)
assert FPS <= _max_led_FPS, 'FPS must be <= {}'.format(_max_led_FPS)
MIN_FREQUENCY = 200
MAX_FREQUENCY = 12000
N_FFT_BINS = 24
N_ROLLING_HISTORY = 2
MIN_VOLUME_THRESHOLD = 1e-7