不务正业之音乐节奏灯

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 pyaudio

4.

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 1const 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 serialwhile (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_FPSuint16_t fpsCounter = 0;uint32_t secondTimer = 0;
#endifvoid loop() {// Read data over socketint packetSize = port.parsePacket();// If packets have been received, interpret the commandif (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_FPSfpsCounter++;#endif}#if PRINT_FPSif (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 osDEVICE = '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 = 7777SOFTWARE_GAMMA_CORRECTION = Falseif DEVICE == 'pi':LED_PIN = 18LED_FREQ_HZ = 800000LED_DMA = 5BRIGHTNESS = 255LED_INVERT = TrueSOFTWARE_GAMMA_CORRECTION = Trueif DEVICE == 'blinkstick':SOFTWARE_GAMMA_CORRECTION = TrueUSE_GUI = TrueDISPLAY_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 = 120GAMMA_TABLE_PATH = os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'gamma_table.npy')MIC_RATE = 44100FPS = 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 = 200MAX_FREQUENCY = 12000N_FFT_BINS = 24N_ROLLING_HISTORY = 2MIN_VOLUME_THRESHOLD = 1e-7