NodeMCU是一个交互式固件 ，它允许在ESP8266微控制器上运行Lua解释器（正在开发ESP32支持）。 除所有常规硬件接口外，它还具有WiFi模块和SPIFFS文件系统。
本文介绍了NodeMCU的新模块-sdm。 SDM代表简单的驱动程序模型，它为系统提供设备驱动程序模型抽象。 在本文的第一部分中，我们将讨论模型本身，在第二部分中，将展示使用sdm以及一些注释的动态创建的Web用户界面。
驱动程序模型基础
该模型的两个主要组件是设备和驱动程序 。 设备是某些硬件或虚拟设备的抽象表示。 将设备置于树状结构中是有意义的，其中微控制器位于顶部，总线位于中间，传感器作为叶子。
DEVICES + DRIVERS | +-----+ | +-----+ |1WIRE<----------------------+1WIRE| ++-+-++ | +-----+ | | | | +---------+ | +--------+ | +------+ | | | +------+DS1820| +---v----+ +---v----+ +---v----+ | | +------+ |DS1820|0| |DS1820|1| |DS1822|0| | | +---^----+ +---^----+ +---^----+ | | +------+ | | +--------------+DS1822| | | | | +------+ +-----------+------------------+ +
设备驱动程序是与给定设备关联的逻辑。 驱动程序提供的功能称为方法 ，与驱动程序关联的数据容器称为属性 。 方法和属性都位于驱动程序内部。
属性具有两个与之关联的功能： getter和setter挂钩。 因此，属性具有超集方法功能，但它们也占用更多内存（微控制器内存稀少，还记得吗？）。
sdm.attr_add(drv,
设备绑定
驱动程序模型的棘手部分是设备驱动程序绑定。 该过程本身非常简单：我们将设备与每个可用的驱动程序匹配，直到适合为止。 仅缺少两个部分-匹配逻辑和一些要匹配的数据。
在sdm中，匹配逻辑以_poll()的名称存在于驱动程序中。 这是一个常规方法，使用设备句柄作为参数调用该方法，如果设备无法连接到驱动程序，则分别返回true或false 。
sdm.method_add(drv, "_poll", nil, function(dev, drv, par) local attr = sdm.attr_data(sdm.local_attr_handle(dev, "id"))
如上例所示，驱动程序使用属性来匹配设备。 但是如上所述，属性仅与驱动程序关联。 通常，这是正确的，但是有些属性无法通过软件检索。 这些是芯片ID，使用的引脚等。 对于那些特殊类型的属性已添加到sdm- local属性 。 此属性与设备的一个实例相关联，通常是不可变的。
关于驱动程序绑定，只剩下一句话要说。 通常，设备在使用后需要在启动和清除时进行某种初始化。 为此，sdm使用_init()和_free()方法。
如果驱动程序具有_init()方法，则将在设备绑定后自动调用它。 与_free()相同。
sdm.method_add(drv, "_init", nil, function(dev, drv, par) sdm.device_rename(dev, sdm.request_name("DS18B20"))
细心的读者可能会问：上例中的“复制属性”是什么意思？ 他是正确的，因为这与我们尚未讨论的第三种属性-private属性有关 。 在所有设备实例之间共享所有属性数据没有太大意义。 为此，sdm提供了从驱动程序复制属性并将其与设备关联的机制。 这使驱动程序属性成为原型或模板。
快速总结：
- 本地属性用于无法通过软件检索的数据。 像设备ID，连接的引脚等。
- 驱动程序属性用于在连接到该驱动程序的所有设备实例之间共享的数据。
- 私有属性是从驱动程序属性中复制的，并且仅保留与一个设备实例关联的数据。 这种类型是最常见的。
Web用户界面实现
服务器代码
有一个可爱的nodemcu-httpserver项目，该项目为NudeMCU实现服务器代码。 可悲的是它似乎已经死了。 它被用作服务器的基础。 首先，将服务器功能移至LFS ，然后稍作修改以为每个调用提供一个静态页面。 Vue.js是基于模板的网页的理想选择。 因此它被用于前端 。 值得注意的是，NodeMCU可能未连接到Internet。 因此， vue.js库需要在本地存在并由NodeMCU服务器提供服务。
由于所有设备均以树结构组织，因此可以像访问目录一样访问它们： /ESP8266/ESP8266_1W/DS18S20-0 。 在这里/ESP8266是NodeMCU页面， /ESP8266/ESP8266_1W是1Wire总线页面，最后/ESP8266/ESP8266_1W/DS18S20-0是温度传感器。
如前所述，所有设备页面都是从一个模板页面构建的，每个呼叫都可以使用该模板页面。 然后，此页面内的JS代码会向/api URL前面的相同URL发出请求。 对于上面的示例，调用URL为/api/ESP8266/ESP8266_1W/DS18S20-0 。 对于此类请求，服务器将使用JSON编码的设备特定数据进行响应，该数据将填充页面。 当然，如果仅需要原始数据，则可以跳过HTML页面请求。
设备树
初始设备配置使用简单的设备树结构完成。 它就像设备树 ，但是更简单。 它描述了包括设备本地属性在内的硬件配置。
local root={
硬件设定
从这里开始展示。 为此，将一堆传感器连接到NodeMCU：
1Wire传感器连接到同一引脚。
网页和驱动程序
根设备
根设备（aka ESP8266）的主要用途是为其子设备提供连接的地方。 但是，不限于与之关联的方法或属性。
此代码段来自此处 ：
sdm.method_add(drv, "_init", nil, function(dev, drv, par) local attr = sdm.attr_handle(dev, "id")
这段代码添加了float属性，该属性用于保存固件构建类型 。 它的值在_init()挂钩中初始化，该挂钩是一个特殊函数，当驱动程序连接到设备时，它将运行一次。
这是根设备的生成页面。
在这里，我们可以看到根设备有一个方法heap ，两个驱动程序属性float和id 。 最后，它连接了两个设备-SPI和1Wire总线。
SPI
SPI驱动程序不是很有趣。 它仅映射NodeMCU SPI功能。
mcp3208
MCP3208是ADC芯片。 它测量从零到参考电压，并返回12位代码。 此驱动程序实现的有趣之处在于，只有在固件支持浮点运算的情况下，属性ref才会出现。 如果不支持，则使用绝对值和differential方法返回电压代码，而不是绝对电压。
sdm.method_add(drv, "single", "Single ended measure 0|1|2|3|4|5|6|7", function(dev, channel)
另请注意，该设备的属性ref标记为private 。 它是按设备设置的。
1线
1驱动程序驱动程序实现poll方法- 动态搜索设备 。
发现设备后，其类型立即未知。 因此，其1Wire 唯一地址用作新的设备名称（字节表示为以_字符分隔的数字）。
sdm.method_add(drv, "poll", "Poll for devices", function(bus, pin) local children = sdm.device_children(bus) or {}
这是1Wire驱动程序的初始页面。
在发出带有参数2 poll并刷新页面后，出现子部分。 请注意，子名称是人类可读的。 这是因为device_rename()函数在其_init期间被调用。
DS18S20
初始化后， DS18S20驱动程序将检查设备ID是否以设备家族代码0x10开头。 将设备连接到驱动程序后，它将重命名为DS18S20-X ，其中DS18S20是基本名称， X是实例编号。
sdm.method_add(drv, "_poll", nil, function(dev, drv, par) local attr = sdm.attr_data(sdm.local_attr_handle(dev, "id")) if attr == nil then return false end return (sdm.device_name(par) == "ESP8266_1W") and (attr:byte(1) == 0x10)
本地属性id和datapin没有getter和setter钩子，因此仅可见其名称。
DS18B20
DS18B20驱动程序与DS18S20驱动程序几乎相同。 唯一的区别是precision方法。 两个DS18？20驱动程序均假定为整数生成，并且不使用浮点除法。
sdm.attr_add(drv, "precision", "Precision (9|10|11|12)", 12, function(dev, precision) local attr = sdm.attr_dev_handle(dev, "precision") return sdm.attr_data(attr) end, function(dev, precision) local par = sdm.device_parent(dev) local attr = sdm.attr_dev_handle(dev, "precision") local ex = sdm.method_func(sdm.method_dev_handle(par, "exchange")) local modes = {[9]=0x1f, [10]=0x3f, [11]=0x5f, [12]=0x7f} if modes[precision] ~= nil then ex(par, dev, {0x4e, 0, 0, modes[precision]}) sdm.attr_set(attr, precision) end end )
内存使用量
ESP8266的可用内存约为40k 。 服务器代码已移至LFS ，因此在初始化时它不会占用任何RAM空间（ 原始代码大约需要10k ）。
对于5个设备驱动程序和5个设备， SDM大约需要1 万 。 非浮动固件版本略小。 因此，最好在驱动程序清单中选择仅手头任务所需的驱动程序。 最消耗内存的任务是提供vue.js库。
在请求原始JSON编码的数据（使用curl ）的情况下，峰值内存消耗可能会大大减少。
而不是结尾
我使用sdm实施的第一种方法是绑定
node.restart() 。
使用Web用户界面进行尝试产生了一个奇怪的结果。 Web浏览器发出请求后，芯片立即按预期方式重新启动。 但是由于NodeMCU无法正确响应HTTP请求，因此Web浏览器再次尝试了相同的请求。 当NodeMCU服务器重新启动并再次启动时，浏览器已连接到它，重置内部重试计数器并调用了node.restart()方法，从而开始了NodeMCU重新启动的无限循环。