2.做个迷你气象站·二

模块化

在继续推进我们这个迷你气象站之前，我们需要了解一下lua的模块与包。具体的概念这里不赘述。

引入模块和包的一个主要原因是，后面我们要涉及的功能模块比较多。按照模块化编程的思想是，让不同的功能代码分散在不同的文件中，以减少代码的耦合性。

先来看一个简单的例子

module = { }

module.value = 1

function  module.func()
  print(module.value)
end

return module

首先，定义一个module的table。然后往这个table写入一堆东西。最后返回这个module。实现一个模块就是这么简单。

而引用这个模块也是相当的简单，在另外一个文件里面使用require "module"即可。引号里是module的名字。一般来说把模块名与文件名保持一致即可。

第一个模块

既然是第一个lua模块，那就要拿最最最简单的功能模块来练手了。我想最简单的非gpio莫属了。

不知道你忘记没有，nodemcu上面有2个IO外设。没错，一个flash按键和一个蓝色的led。我们先把这两个外设封装起来成为我们第一个模块，命名为myIO。模块包含了以下几个功能：

• IO初始化
• 写IO
• 读IO

让我们一点一点来实现，

--1
myIO = { }

local key, led = 3, 0
local keymode, ledmode = gpio.INPUT, gpio.OUTPUT
local keyCnt = 0

这里我们先定义一个myIO的table，和一些局部变量。局部变量只可以被模块内部访问。另外，local key, led = 3, 0是lua里面一个有趣的语法，和下面的写法是等效的。

local key = 3
local led = 0

接下来是初始化IO

--3
function myIO.gpioInit()
    gpio.mode(key, keymode)
    gpio.mode(led, ledmode)
    return true
end

这是模块的一个函数，初始化key和led，是可以被模块外的其他函数调用的。下面这个函数是用来控制led状态的，我想不需要我多说了。

--4
function myIO.setLED(s) 
    if s == true then
        gpio.write(led, gpio.LOW)
    else
        gpio.write(led, gpio.HIGH)
    end
end

弄完led的，接着来写一个按键的。

--2
local function keyScan()
    local v = gpio.read(key)

    if v == 0 then 
        keyCnt = keyCnt + 1
        if keyCnt > 50 then 
            v = 2 
            keyCnt = 0
        end
    else
        if keyCnt > 5 then 
            v = 1 
            keyCnt = 0
        else 
            v = 0 
            keyCnt = 0
        end
    end

    return v
end

你可能发现了，这个函数和前面不一样。恩，没错。这个多了个local，少了个myIO。这其实是个局部函数，或者说模块内部函数。

这个用来做按键扫描，可以判断按键是长按还是短按（短按在松手后判断）。为啥这个函数要做出local的呢？后面在说明原因。

接着来看最后一个函数

--5
function myIO.setKey(short, long)
    local s = 0

    if myIO.ktimer == nil then
        myIO.ktimer = tmr.create()
    end
    
    tmr.stop(myIO.ktimer)

    --20ms
    tmr.register(myIO.ktimer, 20, tmr.ALARM_AUTO, function()
        
        local k = keyScan()
        --调整扫描频率
        if s == 1 then 
            tmr.interval(myIO.ktimer, 20)
            s = 0
        end

        if k == 1 then
            short()
        elseif k == 2 then
            long()
            tmr.interval(myIO.ktimer, 500)
            s = 1
        end
    end)

    tmr.start(myIO.ktimer)

end

函数有点长。不过，你应该看出来了。这里面其实就是创建了一个定时器，并注册了回调事件来处理键盘。

不知道你有没有注意到这里，

    if myIO.ktimer == nil then
        myIO.ktimer = tmr.create()
    end

是的，这个定义了一个模块变量。以为着你可以在其他模块里面使用myIO.ktimer来操作键盘扫描这个定时器。

也许，你还留意到了short, long。这两个参数在函数内部被当做函数使用了。

这种做的好处是，我们在模块内部对按键的行为做好封装，外部代码不用知道键盘的具体逻辑，这需要把长按和短按的两个函数传进来即可，类似于回调。这样更符合模块化编程。

这也是为什么keyScan()是一个局部函数。因为外面的世界不需要知道里面的世界是什么样子的！

最后，别忘记了

--6
return myIO

测试模块

模块写好了，能不能用还要测试才知道。建议先按--1 ~ --6拷贝代码到文件，并命名为myIO.lua。然后使用我们平时用的那个软件的upload功能把文件上传到nodemcu上。

重新写个测试文件test.lua。代码如下。

local myIO = require "myIO"
myIO.gpioInit()

function a()
    print("short")
end

function b()
    print("long")
end

myIO.setKey(a, b)

使用local myIO = require "myIO"来引入包，并给这个包重新起个名字，方便后面使用。

初始化IO，并定义2个函数，在设置按键事件回调。

最后，按一下nodemcu上面的flash来看效果吧。长按和短按是不一样的！

效果出来了！

关于模块化，暂且先到这。后面我们都会讲用的的功能封装成一个一个模块！

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