‮落部點的nbyuh

基礎版程式

NodeMcu-RoomControl-noLFS - 這是我目前程式的簡化版，只保留了基本的感應開關燈的功能。你需要作的是在config.lua中填入你家的Wi-Fi SSID、密碼，以及開關房間燈的GET網址，然後觸發一下兩個人體紅外線感應器，成功的話它就會GET開啟/關閉的網址來開/關燈。

NodeMcu預設會在執行wifi.sta.config({ ssid = config.ssid, pwd = config.pwd })後便自動開始連線至Wi-Fi，其上的wifi.eventmon.register是註冊Wi-Fi狀態改變的事件。官方建議在連上Wi-Fi後再載入主程式，以延緩因程式寫錯而發生的PANIC loop，故此wifi.lua中我在連線成功(GOT_IP)時呼叫了一個global callback afterWifiConnected()，並在init.lua中覆寫來載入其它lua script。

gpioTrig.lua中的regIoTrig()函式是用於註冊io腳的上緣/下緣中斷，也就是當接腳電位從低變高/高變低的時候會執行callback。這邊是讀取當前接腳的電位，若在低電位便註冊上緣，反之註冊下緣中斷。

而之所以要開出一個簡化版的分支呢，就是因為主線用了官方的另一個技術...

LFS

Lua Flash Store，用於解決在ESP8266執行lua時導致ram不足的問題。

當你在玩NodeMcu時，可能會注意到UART有時會印出not enough memory的訊息並停止執行。面對這情況最直接的解決方法是把esp重開，然後一一執行你的各個lua腳本，再使用node.heap()來確認當前剩餘多少可用的ram。

lua不像C語言程式那樣函式是不耗記憶體的，lua是會在你宣告全域函式的同時便會將那整個函式，包括其中的字串全都存進記憶體。dofile()也只是把你上傳到SPIFFS(SPI Flash File System，NodeMcu拿來存lua script的位置)拿出來執行而已，並不會讓你減少記憶體用量。於是你變會發現程式執行越多的同時，可用的記憶體量會快速的減少，即便你沒有使用全域變數，光是那些全域函式就很佔空間了。

一般系統重開後尚有40k的ram可使用，大約用到剩15k時便容易在執行程式時發生記憶體不足的狀況，並可能進一步導致系統出錯、重啟(印出PANIC)。

於是NodeMcu便在2.0之後推出了LFS這個技術，讓你能直接將函式及字串改存至flash儲存空間中，並把那些函式的指標指向flash的位置。當你執行函式時，它便會優先index到存於flash資料位置中的函式來執行，讓你不必耗費任何記憶體也能載入大量的程式。

它的另一項功能是預載字串池(String pool)可能出現的字串。寫過C#的應該知道每個字串在建立時會先檢查字串池中有沒有相同字串，有的話便不會建立並直接回傳該字串的參考位置。在lua中也用了同樣的原理，所謂的預載，就是將LFS中dummy_strings.lua寫到的字串載入到字串池中，當程式建立字串時便優先從LFS的資料位置尋找，這時當你建立相同的字串時，就不會再多耗費任何記憶體了。

除了一般的字串，當你呼叫任何函式時，也會在字串池建立該函式/物件名稱的字串，像是gpio.write就會在字串池加入"gpio"、"write"。所以在dummy_strings.lua一樣可以會需要將函式名納入。

至於那些preload的找法，我照著官方文件在utils.lua寫了printRam()函式，會將執行當下存ram裡面所有的字串印出至ram.txt中，再將其中的字串加入後重編LFS img即可。之所以不直接印出整行文字而是寫至文字檔，是因為有時執行時會記憶體不足。

雖說LFS在節省ram真的能幫上很多忙，但不免得還是有些缺點

• 速度慢: 由於不是從ram讀取而是flash，因此對時間敏感的函式、以及其中出現的字串、函式名都應避免放進LFS以免出錯，像是與i2c傳輸有關的操作
• 載入不如直接傳lua script靈活: 更新後得重新打包.img、上傳、執行node.flashreload()，且會忽略SPIFFS中的lua script(或者你可以自己改寫_init.lua)。一般只放改動很少的lua script
• 需花時間理解: 第一次看到LFS這詞以及簡介時會非常的霧煞煞，需要花時間看完整份文件才能真正了解它在作什麼

建立LFS image

1. 將dummy_strings.lua以及其它要放入LFS的lua script壓縮成lfs.zip
2. 使用NodeMcu提供的雲端服務來編譯成img，選擇檔案後按REMOVE LUAC.CROSS (MASTER)
3. 使用ESPlorer上傳該.img至esp，並執行node.flashreload('lfs.img')

主程式

NodeMcu-RoomControl - 與簡化版主要的差異如下

• 新增ide.lua: nodemcu-web-ide，開80埠讓你能在線上編輯lua script而不一定得接USB線才能改程式。可以對SPIFFS中的文字檔新刪讀寫以及dofile()，並可以使用開啟網址的方式來dofile、讀取檔案內容。稍顯不足的是它不支援上傳一般檔案(如lfs.img)。這隻腳本非常吃記憶體，不放LFS很容易爆ram加上PANIC
• 新增panicLoopGuard.lua: 啟動時建立名為booting的檔案並排程於於1秒後刪除，下次啟動(或因出錯而重啟時)會檢查若檔案，若還在則視為上次開機失敗、發生PANIC loop而不繼續dofile
• wifiConn.lua: 加入updateTime()，從網路api取得時間並用rtctime模組來儲存
• gpioTrig.lua: 加入ignoreOneTrig()，以避免你家的誰進房間來"關心"你的時候讓燈自動關了
• utils.lua: 加入log()，以CSV格式儲存於log.txt，可以藉由web-ide來讀取其中內容。加入loadImg()來自動重啟並載入lfs.img
• 將lcd1602.lua放至LFS，與i2c相關的移至lcd1602_setup.lua照一般方法執行，以避免出lcd顯示出亂碼

雲端更新lfs.img

lua script的更新可以靠web-ide，而lfs.img的更新就得讓esp自己去下載那檔案。我在wifiConn.lua有一個download()的函式，給它傳入你更新檔的網路位置即可下載。如果有現呈的NAS的話可以直接丟上去讓esp載，沒有的話可以自己電腦裝一下json-server並開Static file server給它載。