NodeMCU 物聯網開發快速上手

來源 http://tinylab.org/nodemcu-kickstart/

Wu Zhangjin 創作於 2015/12/20

 

By Falcon of TinyLab.org 2015-12-20 19:25:59

1 NodeMCU 簡介

NodeMCU 是一款開源的物聯網開發平台，其固件和開發板均開源，自帶 WIFI 模塊。基於該平台，用幾行簡單的 Lua 腳本就能開發物聯網應用。

其主要特點如下：

• 像 Arduino 一樣操作硬件 IO 提供硬件的高級接口，可以將應用開發者從繁復的硬件配置、寄存器操作中解放出來。用交互式 Lua 腳本，像 Arduino 一樣編寫硬件代碼！

• 用 Nodejs 類似語法寫網絡應用 事件驅動型 API 極大的方便了用戶進行網絡應用開發，使用類似 Nodejs 的方式編寫網絡代碼，並運行於 5mm*5mm 大小的 MCU 之上，加快您的物聯網開發進度。

• 超低成本的 WIFI 模塊 用於快速原型的開發板，集成了售價低於 10 人民幣 WIFI 芯片 ESP8266，為您提供性價比最高的物聯網應用開發平台。

基於樂鑫 ESP8266 的 NodeMCU 開發板，具有 GPIO、PWM、I2C、1-Wire、ADC 等功能，結合 NodeMCU 固件為您的原型開發提供最快速的途徑。

NodeMCU 最新版為 1.0，如下圖：

其硬件詳細配置如下：

• 核心模組為 ESP8266
  • MCU 為 Xtensa L106
  • RAM 50K
  • Flash 512K
  • D1~D10：10 GPIO, 每個都能配置為 PWM, I2C, 1-wire
  • FCC 認證的 WIFI 模塊，內置 PCB 天線，可作為 AP
• CP2102 USB 串口，即插即用（官方驅動支持 Windows, OS X，Linux 以及 VMware）

該平台自 2014 年問世以來，就受到廣大物聯網開發者喜愛。雖然該平台有上述諸多特性，但是文檔方面還是有所欠缺，所以泰曉科技計划跟 NodeMCU 合作，逐步推出一系列文章，介紹該平台的開發環境搭建、SDK 使用、硬件 DIY 精品案例分享等，從而讓更多的開發者快速上手和使用該平台。

作為整個系列的第一篇，咱們主要介紹各平台開發環境搭建，SDK 基本使用和簡單案例展示等。

在具體展開之前，大家可以從參考資料瀏覽下該平台的一些基本資源，在下文基本都會介紹到。

2 購買 NodeMCU

泰曉為 NodeMCU 的國內代理，購買地址為：泰曉開源小店。

如果需要周邊配件，可以從 NodeMCU 官方淘寶店 購買。

3 選擇開發系統

NodeMCU 目前支持的開發主機系統類型涵蓋 Windows，Linux 和 Mac OS X，也支持通過 VMware 虛擬機搭建的 Linux 環境。

需要提到的是，如果用虛擬機的話，請優先用 VMware 而不是 VirtualBox。雖然用 VirtualBox 也能夠通過串口虛擬化 進行 Lua 開發，但是由於 VirtualBox 無法虛擬 uhci 的 cp210x，所以 VirtualBox 中的 Linux 上就無法直接燒錄固件，會很不方便。

下面是我們推薦的優選開發環境：

• 純 Linux（首推 Lubuntu）
• 在 Mac OS X 上安裝 VMware，在 VMware 中運行 Linux（首推 Lubuntu）
• 在 Windows 上安裝 VMware，在 VMware 中運行 Linux（首推 Lubuntu）

本文主要介紹上述三種，實際上核心還是 Linux 開發環境，后面兩個只要額外安裝 VMware 並在主機上也安裝上 USB 串口驅動即可。

如果大家手頭沒有 Linux 環境，那么建議通過 VMware 來安裝 Linux，這樣更安全可靠，避免搞壞原來的系統。

VMware 可以從官方下載，安裝好以后再從 Ubuntu 官方下載 Lubuntu 14.04 ISO，之后啟動 VMware 來安裝 Lubuntu。安裝時先創建/Add 一個 Lubuntu（Create a custom virtual machine -> Linux -> Ubuntu 64bit），之后通過設置/Settings 選擇 Startup Disk 從 CD/DVD 啟動安裝，選擇剛下載的 ISO，安裝成功后，再通過 Startup Disk 選回從 Hard Disk(SCSI) 啟動即可。

至於純 Windows 或者純 Mac OS X 環境，都不推薦，因為在 Linux 下，一條命令就可以安裝所需的大部分工具，而在 Windows 和 Mac OS X 會浪費掉大量的時間去不同地方找不同工具，然后再花費更多倍的時間去解決各類軟件編譯和安裝問題，事倍功半。而且 OS X 對於基本的開發環境，往往還存在收費服務，實在是不友好，珍惜生命，遠離它們！

但是如果真地厚愛它們，大家還是可以通過參考后續資料，尤其是 Noduino/Noduino SDK 相關部分，很詳細地介紹到了 Windows 和 Mac OS X 的開發環境，另外，參考資料中的其他軟件或者工具基本都有提供 README.md 對各自的安裝做了說明，請予以參考。

4 安裝串口驅動

在選定開發系統后，接下來就是要安裝串口驅動，打通開發主機與 NodeMCU 板子的通信，以便燒錄固件、執行命令或者上傳 Lua 程序。

因為 NodeMCU 1.0 采用了 cp2102 USB 串口，其驅動完美支持 Windows，Linux，OS X 和 VMWare，所以各個平台下載 CP210x 安裝上即可。

對於 VMware + Linux，除了在開發主機上安裝好串口驅動外，需要在插入 USB 串口以后，根據提示，允許 VMware 控制該 USB 串口，也可以通過設置/Settings 的 USB & Bluetooth 來進行設置。

安裝好再確認下串口驅動是否正常加載：

1. $ dmesg
2. [13784.667753] usb 2-2.2: new full-speed USB device number 8 using uhci_hcd
3. [13784.775474] usb 2-2.2: New USB device found, idVendor=10c4, idProduct=ea60
4. [13784.775477] usb 2-2.2: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3
5. [13784.775479] usb 2-2.2: Product: CP2102 USB to UART Bridge Controller
6. [13784.775481] usb 2-2.2: Manufacturer: Silicon Labs
7. [13784.775482] usb 2-2.2: SerialNumber: 0001
8. [13784.935711] cp210x 2-2.2:1.0: cp210x converter detected
9. [13785.019977] usb 2-2.2: reset full-speed USB device number 8 using uhci_hcd
10. [13785.225496] usb 2-2.2: cp210x converter now attached to ttyUSB0
12. $ ls -l /dev/ttyUSB0
13. crw-rw---- 1 root dialout 188, 0 12月 21 21:55 /dev/ttyUSB0

接着需要安裝一個串口通信工具，在 Linux 下推薦 minicom。

1. $ sudo apt-get install minicom

使用 minicom 之前，需要明確 NodeMCU 1.0 的串口屬性。

NodeMCU 1.0 的啟動時波特率為 74880，但是啟動后就切到了 9600，如果直接用 9600，則開頭會看到一串亂碼之后恢復正常。而刷固件時可以通過 esptool 自己設置波特率，NodeMCU 1.0 那邊會根據用戶設置自動配置波特率，比如說設置成 115200，921600 都可以。

串口設備在不同系統下名字有些差異，在 Linux 下為 /dev/ttyUSBn，在 Mac OS X 下為 /dev/cu.SLAB_USBtoUART 和 /dev/tty.SLAB_USBtoUART，Windows 下為 COMn。

其他配置為常見的：8N1，即 Bits：8；Parity：None；Stop Bits：1。另外，Hardware Flow Control 和 Software Flow Control 均為 No。

5 下載並燒錄最新固件

從 NodeMCU Firmware Release 下載最新固件，以 float 為例（注：integer 不支持 float，但節省了 11 KB）：

1. $ wget -c https://github.com/nodemcu/nodemcu-firmware/releases/download/0.9.6-dev_20150704/nodemcu_float_0.9.6-dev_20150704.bin

接着咱們把燒錄工具 esptool.py 下載下來。同時安裝其他必要工具。

1. $ sudo apt-get install git python python-serial python-setuptools
2. $ git clone https://github.com/themadinventor/esptool.git
3. $ cd esptool
4. $ python setup.py install

在燒錄固件之前需要通過如下操作進入 NodeMCU 的固件燒錄模式：

• 按住 FLASH 按鍵（這里不松開）
• 按下 RST 按鍵並松開
• 松開 FLASH 按鍵

接着通過 esptool.py 燒錄固件：

1. $ sudo esptool.py --port /dev/ttyUSB0 write_flash -fm dio -fs 32m -ff 40m 0x00000 nodemcu_float_0.9.6-dev_20150704.bin

燒錄完以后記得按下 RST 重啟進入新固件。

esptool.py 燒寫時默認的通信波特率為 115200，為了加速燒寫速度，可以通過 --baud 921600 設置為 921600。

需要提到的是，如果不想保留固件中原有的各類 Lua 程序，可以在啟動后格式化文件系統（file.format()，見后文），也可以在燒錄前刷掉整個固件：

1. $ sudo esptool.py --port /dev/ttyUSB0 erase_flash

當文件系統被破壞或者某個 Lua 程序出錯以后導致系統不斷重啟時，擦除整個 Flash 幾乎是必要的（實際也可以擦除文件系統所在的區塊或者重寫該區塊），當然，還有一些另類的辦法，后面會補充。

6 基本操作演示

燒錄完以后按下 RST 按鈕重啟 NodeMCU，再啟動 minicom 就可以進入 Lua 交互式命令行：

1. $ minicom -D /dev/ttyUSB0
3. > print('Hello, NodeMCU 1.0')
4. Hello, NodeMCU 1.0
6. > gpio.mode(0, gpio.OUTPUT)
7. > gpio.write(0, gpio.LOW)
8. > gpio.write(0, gpio.HIGH)
10. > file.format()
12. > node.restart()

上面幾條命令分別完成：

• 打印了一串字符串
• 開/關了靠近 USB 口的 LED（靠近 Wifi 模塊的 LED 的 pin 為 4）
• 格式化文件系統
• 最后重啟了 NodeMCU

如果嫌不夠酷，可以參考 NodeMCU API 手冊 可以做更多有趣的操作。

接下來，創建一個初始化程序：init.lua，它在 NodeMCU 啟動后自動執行。

咱們通過該程序在 NodeMCU 啟動后立即點亮 LED：

1. > file.open('init.lua','w')
2. > file.writeline('gpio.mode(0,gpio.OUTPUT)')
3. > file.writeline('gpio.write(0,gpio.LOW)')
4. > file.close()
5. > node.restart()

init.lua 是 NodeMCU 啟動時默認執行的第一個程序，有點類似 Linux 上的 init 程序。通過它還可以加載其他程序來完成特定的功能。

咱們再做一個復雜一點的操作，在 init.lua 里頭調用（dofile）一個 user.lua 來點亮 LED：

1. > file.open('init.lua','w')
2. > file.writeline('dofile("user.lua")')
3. > file.close()
4. > file.open('user.lua','w')
5. > file.writeline('gpio.mode(0,gpio.OUTPUT)')
6. > file.writeline('gpio.write(0,gpio.LOW)')
7. > file.close()
8. > node.restart()

讀出 init.lua 看下效果：

1. > file.open('init.lua','r')
2. > print(file.readline())
3. dofile("user.lua")
5. > file.close()

當 user.lua 腳本出錯時可能導致系統不停地重啟，這個時候除了擦除整個 Flash 外，還可以通過 init.lua 做個簡單的容錯處理：

1. if gpio.read(2) == 1:
2. file.format()
3. else
4. dofile('user.lua')
5. end

一旦系統出錯，只要拉高 GPIO 2 就可以格式化文件系統。

暫時先到這里吧，后面會逐步介紹更多實例。

7 上傳 Lua 程序

上面演示的是命令行操作，這里再介紹如何把在主機端寫好的 Lua 程序上傳到 NodeMCU 上。

測試過兩個工具都可以用來上傳 Lua 程序，分別是：

• luatool.py：可用於命令行傳送 Lua 腳本，無須復雜的圖形化工具支持，同時支持通過串口和 Telnet 上傳
• nodemcu.py：除了不支持通過 Telnet 上傳外，基本功能同 luatool，只是操作方式稍有差異

下載上述工具：

1. $ git clone https://github.com/4refr0nt/luatool.git
2. $ git clone https://github.com/md5crypt/nodemcu.py.git

兩個都可以進行文件傳輸，第二個還可以作為串口終端，兩個都依賴 pySerial，第二個還需要安裝 clipboard：

1. $ easy_install clipboard

在上傳前咱們寫一個簡單的 init.lua 腳本，該腳本用於點亮另外一個 LED：

1. print('Hello, NodeMCU 1.0')
3. gpio.mode(4, gpio.OUTPUT)
4. gpio.write(4, gpio.LOW)

7.1 luatool.py

通過 luatool.py 傳送，傳送完立馬重啟：

1. $ cd luatool/luatool/
2. $ sudo ./luatool.py -p /dev/ttyUSB0 -b 9600 -f init.lua -r

查看幫助，可以看到更多用法：

1. $ sudo ./luatool.py -h
2. Usage: luatool.py [-h] [-p PORT] [-b BAUD] [-f SRC] [-t DEST] [-c] [-r] [-d]
3. [-v] [-a] [-l] [-w] [-i] [--delete DELETE] [--ip IP]
5. ESP8266 Lua script uploader.
7. optional arguments:
8. -h, --help show this help message and exit
9. -p PORT, --port PORT Device name, default /dev/ttyUSB0
10. -b BAUD, --baud BAUD Baudrate, default 9600
11. -f SRC, --src SRC Source file on computer, default main.lua
12. -t DEST, --dest DEST Destination file on MCU, default to source file name
13. -c, --compile Compile lua to lc after upload
14. -r, --restart Restart MCU after upload
15. -d, --dofile Run the Lua script after upload
16. -v, --verbose Show progress messages.
17. -a, --append Append source file to destination file.
18. -l, --list List files on device
19. -w, --wipe Delete all lua/lc files on device.
20. -i, --id Query the modules chip id.
21. --delete DELETE Delete a lua/lc file from device.
22. --ip IP Connect to a telnet server on the device (--ip
23. IP[:port])

7.2 nodemcu.py

通過 nodemcu.py 上傳：

1. $ cd nodemcu.py/
2. $ python ./nodemcu.py /dev/ttyUSB0 9600
3. > :file init.lua init.lua
4. > node.restart()

查看幫助，更多用法：

1. > :help
2. :help
3. :uart [boudrate] - dynamic boudrate change
4. :load src - evaluate file content
5. :file dst src - write local file src to dst
6. :paste [file] - evaluate clipboard content
7. or write it to file if given
8. :cross-compile dst [file] - compile file or clipboard using
9. luac-cross and save to dst
10. :execute [file] - cross-compile and execute clipboard or
11. file content without saving to flash
12. :soft-compile dst [file] - compile file or clipboard on device
13. and save do dst. This call should handle
14. lager files than file.compile

8 Lua 程序示例

這里僅僅展示幾則基本的 Lua 程序，方便大家快速上手。更多例子請參考 NodeMCU Firmware 下的 Lua examples：

• lua_examples
• examples

也可以在后面下載的 nodemcu-firmware/examples，nodemcu-firmware/lua_examples 找到這些例子：

8.1 啟動后不斷閃爍 LED

上面其實已經演示了 LED 的基本操作，這里再介紹一個 timer module 的 API：tmr.alarm()：

tmr.alarm(id, interval, repeat, function do())

id: 0~6, alarmer id. Interval: alarm time, unit: millisecond repeat: 0 - one time alarm, 1 - repeat function do(): callback function for alarm timed out

咱們基於它實現一個 blink.lua:

1. print('Blink Demo')
3. lighton=0
4. led=0
6. gpio.write(led, gpio.HIGH)
8. tmr.alarm(0,1000,1,function()
9. if lighton==0 then
10. lighton=1
11. gpio.mode(led, gpio.OUTPUT)
12. gpio.write(led, gpio.LOW)
13. else
14. lighton=0
15. gpio.write(led, gpio.HIGH)
16. end
17. end)
19. gpio.mode(led, gpio.INPUT)

上傳 blink.lua 並立即執行：

1. $ sudo ./luatool.py -p /dev/ttyUSB0 -b 9600 -f blink.lua -d

8.2 遠程控制 LED 閃爍

對於物聯網來講，遠程控制很關鍵。咱們這里演示如何通過 Wifi 開啟一個服務端口 8888 用於控制 LED，remote_led.lua：

1. -- 開啟 Wifi 並獲得 NodeMCU IP 地址
2. -- ssid 和 pwd 分別為自家路由器的 SSID 和訪問密碼
3. local ssid="SSID"
4. local pwd="password"
6. ip=wifi.sta.getip()
7. print(ip)
9. if not ip then
10. wifi.setmode(wifi.STATION)
11. wifi.sta.config(ssid,pwd)
12. print(wifi.sta.getip())
13. end
15. -- 開啟一個 8888 的端口
16. -- 並通過 node.input() 調用 Lua 解釋器控制 LED
17. srv=net.createServer(net.TCP)
18. srv:listen(8888,function(conn)
19. conn:on("receive",function(conn,payload)
20. node.input("gpio.mode(0, gpio.OUTPUT)")
21. node.input("gpio.write(0, gpio.LOW)")
22. end)
23. end)

上傳 Lua 程序到服務器執行：

1. $ sudo ./luatool.py -p /dev/ttyUSB0 -b 9600 -f remote_led.lua -d

查看 NodeMCU 獲取的 IP 地址：

1. $ sudo minicom -D /dev/ttyUSB0
2. > print(wifi.sta.getip())
3. 192.168.0.104 255.255.255.0 192.168.0.1

並測試：

1. $ sudo apt-get install lynx
2. $ lynx 192.168.0.104:8888

8.3 開啟一個 Telnet 服務

先從 NodeMCU.com 下載該例子，telnetd.lua：

1. -- a simple telnet server
2. s=net.createServer(net.TCP,180)
3. s:listen(2323,function(c)
4. function s_output(str)
5. if(c~=nil)
6. then c:send(str)
7. end
8. end
9. node.output(s_output, 0)
10. -- re-direct output to function s_ouput.
11. c:on("receive",function(c,l)
12. node.input(l)
13. --like pcall(loadstring(l)), support multiple separate lines
14. end)
15. c:on("disconnection",function(c)
16. node.output(nil)
17. --unregist redirect output function, output goes to serial
18. end)
19. print("Welcome to NodeMCU world.")
20. end)

上傳並執行：

1. $ sudo ./luatool.py -p /dev/ttyUSB1 -b 9600 -f telnetd.lua -d

通過 telnet 連接：

1. $ sudo apt-get install telnet
2. $ telnet 192.168.0.104 2323
3. Trying 192.168.0.104...
4. Connected to 192.168.0.104.
5. Escape character is '^]'.
6. Welcome to NodeMCU world.
8. > print('Hello, NodeMCU Telnet')
9. Hello, NodeMCU Telnet
10. >

有了 telnet 服務，咱就可以不依賴串口而是直接通過 Wifi 上傳 Lua 腳本了：

1. $ cat test.lua
2. print('Upload via telnet service')
3. $ sudo ./luatool.py --ip 192.168.0.104:2323 -f test.lua -d -v

9 下載編譯工具鏈

社區已經有編譯好的工具鏈並有同學已經打包到 github，下載、安裝和配置如下：

1. $ git clone https://github.com/icamgo/xtensa-toolchain.git
2. $ cd xtensa-toolchain && ./gen.py
3. $ echo "export PATH=$PWD/xtensa-lx106-elf/bin:$PWD/bin:\$PATH" >> ~/.bashrc
4. $ . ~/.bashrc

之后就可以使用 xtensa-lx106-elf-gcc 編譯器了。

10 編譯 NodeMCU Firmware

10.1 采用泰曉科技的倉庫

NodeMCU 的官方倉庫，在使用預編譯的 Xtensa 工具鏈編譯時有很多問題。

泰曉科技對 Firmware 源碼進行一一修復后，就可以用上述預編譯的 Xtensa 工具鏈進行編譯和燒錄：

1. $ git clone https://github.com/tinyclub/nodemcu-firmware.git
2. $ make -j5
3. $ sudo make flash

如果串口地址不是默認的 /dev/ttyUSB0，那么可以這樣配置：

1. $ sudo COMPORT=/dev/ttyUSB1 make flash

10.2 編譯 NodeMCU 官方源

如果一定要用官方源，詳細步驟如下：

在編譯 NodeMCU Firmware 時需要額外下載一個 xtensa 頭文件目錄以及一個 libhal 庫，否則編譯時會出現如下錯誤：

fatal error: xtensa/corebits.h: No such file or directory

xtensa-toolchain/xtensa-lx106-elf/bin/../lib/gcc/xtensa-lx106-elf/4.8.2/../../../../xtensa-lx106-elf/bin/ld: cannot find -lhal collect2: error: ld returned 1 exit status

可以依次下載 NodeMCU Firmware，ESP8266_RTOS_SDK（含 xtensa 頭文件）以及 libhal.a：

1. $ git clone https://github.com/nodemcu/nodemcu-firmware.git
2. $ git clone https://github.com/espressif/ESP8266_RTOS_SDK.git
3. $ wget -c https://github.com/esp8266/esp8266-wiki/raw/master/libs/libhal.a

然后把這些頭文件和庫放到正確的位置：

1. $ cp -r ESP8266_RTOS_SDK/extra_include/xtensa/ nodemcu-firmware/app/user/
2. $ cp libhal.a nodemcu-firmware/sdk/esp_iot_sdk_v1.4.0/lib/libhal.a

編譯：

1. $ cd nodemcu-firmware/
2. $ make

之后是燒錄，但是默認燒錄（make flash）后無法正常啟動，需要命令行中額外傳遞 -fm dio -fs 32m -ff 40m 參數：

1. $ sudo esptool.py --port /dev/ttyUSB0 write_flash -fm dio -fs 32m -ff 40m 0x00000 ./bin/0x00000.bin 0x10000 ./bin/0x10000.bin

執行上述命令前記得依次：按下 FLASH，按下 RST，松開 RST，松開 FLASH，以便進入燒錄模式。

10.3 制作單一文件的固件

NodeMCU 發布時是單一文件的固件，這個是怎么制作的呢？

實際上它是通過 .travis.yml 配置在線編譯服務：http://www.travis-ci.org/ 實現的，該服務可以作為 github 的插件配置並把編譯好的內容發布回 github。

在 .travis.yml 文件中，可以看到 srec_cat 命令，這個就是用來打包的：

1. $ cat .travis.yml | grep srec_cat
2. - srec_cat -output ${file_name_float} -binary 0x00000.bin -binary -fill 0xff 0x00000 0x10000 0x10000.bin -binary -offset 0x10000
3. - srec_cat -output ${file_name_integer} -binary 0x00000.bin -binary -fill 0xff 0x00000 0x10000 0x10000.bin -binary -offset 0x10000

上述兩條命令分別是用來打包支持 float 和僅支持 integer 的固件包，咱們可以自己用上述命令制作一個：

1. $ sudo apt-get install srecord
2. $ cd bin
3. $ srec_cat -output nodemcu_firmware.bin -binary 0x00000.bin -binary -fill 0xff 0x00000 0x10000 0x10000.bin -binary -offset 0x10000

編譯完的 nodemcu_firmware.bin 就跟從 NodeMCU 官方下載的一樣可以直接一條命令燒錄：

1. $ sudo esptool.py --port /dev/ttyUSB0 write_flash -fm dio -fs 32m -ff 40m 0x00000 nodemcu_firmware.bin

10.4 精細配置

為了更精細地控制 NodeMCU 固件的大小，可以配置是否支持浮點，也可以配置所需的模塊。

上面看到有 float 和 integer 之分：

1. $ cat .travis.yml | grep EXTRA_
2. - make EXTRA_CCFLAGS="-DBUILD_DATE='\"'$BUILD_DATE'\"'" all
3. - make EXTRA_CCFLAGS="-DLUA_NUMBER_INTEGRAL -DBUILD_DATE='\"'$BUILD_DATE'\"'"

要編譯成僅支持 integer 可以在編譯時定義宏 LUA_NUMBER_INTEGRAL 或者在 app/include/user_config.h 打開如下定義：

1. #define LUA_NUMBER_INTEGRAL

上面默認是沒定義的，即默認編譯出來是支持 float 的，但是 integer 比 float 的固件小 11k 左右，可以節省一些空間來存放用戶的 Lua 程序。

另外，通過 app/include/user_modules.h 可以僅僅打開所需的模塊，例如要去掉 MQTT：

1. // #define LUA_USE_MODULES_MQTT

10.5 在線編譯

如果不想搭建編譯環境，也可以在線編譯。

• https://travis-ci.org/ 如果需要修改代碼，可以用該方案。只需要把修改提交到自己的 github 倉庫，並通過 github 配置好 .travis.yml 即可。

• http://nodemcu-build.com 該方案適合直接采用 NodeMCU 源，並且不做修改的情況，它提供了 Web 界面可以簡單方便地選擇所需模塊。

11 制作 Xtensa 交叉編譯器

雖然有現成的工具鏈可用，但是如果還是想浪費時間從頭編譯一套也無妨。

社區有開發一套 esp-open-sdk，集成了 crosstool-NG, gcc-xtensa, newlib-xtensa 和 lx106-hal 等工具，借助它可以自助編譯一套 Xtensa 工具鏈。

下載后的 README.md 針對各平台有較詳細的說明，咱們只介紹 Ubuntu 14.04 下如何編譯。由於編譯過程需要下載大量軟件包，編譯過程會相當慢，需要有足夠耐心。

1. $ sudo apt-get install make unrar autoconf automake libtool gcc g++ gperf flex bison texinfo gawk ncurses-dev libexpat-dev python python-serial sed git
2. $ git clone https://github.com/pfalcon/esp-open-sdk.git
3. $ cd esp-open-sdk
4. $ make

同樣配置好 PATH 環境變量后就可使用：

1. $ echo "export PATH=$PWD/xtensa-lx106-elf/bin:$PWD/esptool/:\$PATH" >> ~/.bashrc
2. $ . ~/.bashrc

12 使用 Noduino SDK

前面所有的內容都在介紹 NodeMCU 官方的 Lua SDK，其實 ESP8266 官方也有提供 SDK，第三方也有提供，這里再介紹一個基於 ESP8266 官方但是做了更好封裝的 Noduino SDK：

下載 Noduino SDK：

1. $ git clone git://github.com/icamgo/noduino-sdk.git

下載工具鏈（包括 esptool 和 xtensa-toolchain）和 ESP8266 官方的 RTOS SDK：

1. $ cd noduino-sdk
2. $ git submodule init
3. Submodule 'rtos/esp32' (git://github.com/espressif/esp32_rtos_sdk.git) registered for path 'rtos/esp32'
4. Submodule 'rtos/esp8266' (git://github.com/espressif/esp8266_rtos_sdk.git) registered for path 'rtos/esp8266'
5. Submodule 'toolchain' (git://github.com/icamgo/xtensa-toolchain.git) registered for path 'toolchain'
6. $ git submodule update
7. $ cd toolchain
8. $ ./gen.py

實例演示：

1. $ cd ../examples/noduino/blink/
2. $ make && make flash

13 使用 Arduino IDE

Noduino 封裝為了 Arduino IDE 可用的簡易包，不同於可獨立使用的 Noduino SDK，該包需要集成進 Arduino IDE 使用，這個對於習慣 Arduino 或者喜歡 IDE 環境的同學是福音。

先從 arduino.cc 下載並安裝 Arduino IDE，安裝后進入：

1. $ cd /PATH/TO/arduino
2. $ cd hardware
3. $ mkdir esp8266com
4. $ cd esp8266com
5. $ git clone git://github.com/icamgo/Noduino.git esp8266
7. # fetch the toolchain of esp8266
8. $ cd esp8266
9. $ git submodule init
10. $ git submodule update
11. $ cd tools/xtensa-toolchain
12. $ ./gen.py

之后啟動或者重啟 Arduino，在菜單 Tools 里頭選擇 Board 為 NodeMCU 1.0，並確認串口正確，默認為 /dev/ttyUSB0，比如說 /dev/ttyUSB1。

接着通過菜單 File 中的 Examples 找到 esp8266 的 Blink。

最后，按下 Arduino IDE 的“上傳”按鈕編譯和燒錄 Blink 到板子上，效果跟上面的 Lua 例子一樣，會閃爍 LED 。

14 參考資料

• ESP8266 資源
  • ESP8266 介紹：ESP8266 為其核心模塊
• NodeMCU 資源
  • 網站
  • 論壇
  • 源碼倉庫
    • 硬件設計 1.0
    • 硬件設計 0.9
    • 軟件源碼
  • 最新固件下載
  • API 手冊
• Noduino/Noduino SDK 文檔
  • Nodunio：集成進 Arduino IDE
    • Getting Started with Noduino on Windows
    • Getting Started with Noduino on Linux
    • Getting Started with Noduino on Mac OS X
  • Noduino SDK：獨立 SDK，自帶編譯工具
    • Getting Started with Noduino SDK on Windows
    • Getting Started with Noduino SDK on Linux
    • Getting Started with Noduino SDK on Mac OS X
• 其他資源
  • 語言
    • C
    • eLua：NodeMCU Firmware 默認支持 eLua
    • MicroPython
  • SDK
    • NodeMCU Firmware：NodeMCU 官方提供的固件，支持 Lua 編程
    • Nodunio：NodeMCU 合作伙伴提供的純 C SDK，可集成進 Arduino IDE
    • ESP8266 SDK：ESP8266 官方廠商提供的 SDK，其他都基於這個但是在這個基礎上做了封裝，更便於使用
  • IDE
    • Arduino IDE：支持 Windows，Linux 和 OS X
  • 文件系統
    • spiffs
    • mkspiffs
  • 編譯器
    • xtensa-lx106-elf-gcc：預先編譯好的 Xtensa 交叉編譯器，支持多個平台
    • esp-open-sdk：集成了 crosstool-NG 的編譯器制作環境
  • USB 串口驅動
    • CP210x：支持 Windows，Linux，OS X 和 VMWare
    • 串口虛擬化：允許在 VirtualBox 中通過虛擬串口上傳 Lua 腳本
  • 固件燒錄
    • NodeMCU Flasher：NodeMCU 官方采用 .net 編寫的圖形下載界面，支持 Windows
    • esptool.py：Python 版本，推薦在 OS X 和 Linux 環境下使用，可用於命令行燒寫固件
    • esptool：C 語言版，編譯好的版本在 Release
    • ESPlorer：JAVA 寫的，支持 Windows，Linux，Solaris 和 Mac OS X，來自 luatool 的作者
  • 文件傳送
    • luatool.py：可用於命令行傳送 Lua 腳本，無須圖形化工具支持
    • nodemcu.py：同上
  • 雲服務
    • YeeLink
      • 接入案例

 

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