随着ESP8266的流行，基于ESP8266的FW发展也愈发兴旺，除了乐鑫原厂的AT、RTOS固件外，为促进IoT开发的效率，尤其是原型开发，基于各种脚本、动态语言的固件越来越受到欢迎。比如，nodemcu支持lua，各种micro python的固件，各种javascript固件等。

Mongoose-os是一个基于javascript的固件和IDE环境，其支持ESP8266、ESP32、以及CC3200。
Mongoose-os的官方站点是：https://mongoose-os.com/
其github地址是：https://github.com/cesanta/mongoose-os
镜像：https://gitcode.com/gh_mirrors/mo/mongoose-os?utm_source=csdn_blog_hover&isLogin=1

一、 Mongoose-os的下载和运行

Mongoose-os的框架go语言写的（固件本身当然还是C），最简单的办法是用官方提供的二进制包，只有一个mos.exe文件（windows环境），也没有安装，直接运行即可。

Mongoose-os使用界面是web，这一点不太寻常。不过考虑到Mongoose本身是个嵌入式的webserver，那么基于其的Mongoose-os使用web界面管理也就显得颇有道理了。Mongoose的功能相当多，感觉比lighthttp之类的要好，其收费版本功能更强，但价格实惠，商用也是不错的。

二、Mongoose-os的使用

执行mos.exe后，在浏览器中访问如下URL: http://localhost:1992
即可看到如下界面：（新版本长得不一样，需要根据官方文档设置即可）

硬件这里使用nodemcu，依次选择和填入串口、esp8266、和wifi信息，wifi信息可以选填。注意第一次使用时，必须要更新固件，且因固件需要在线获取的，要确保网络正常。

更新完固件，点击【start coding】，就进入主界面了。

首先点击左侧的【device config】，进行系统设置，log level默认是1，调试时建议改为3，调试JS时颇有帮助。如果有MQTT Broker，可以设置MQTT的相关信息。

点击上方的【Expert View】即可直接编辑设定文件本身，能设置很多高级选项，

这里我们主要关注I2C部分,如下：

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"i2c": {
    "enable": true,
    "freq": 100000,
    "debug": false,
    "sda_gpio": 12,
    "scl_gpio": 14
  },

可以看到，I2C的默认SDA pin是12，SCL pin是14，对应着nodeMCU的D6和D5。
接线的时候，会发现这2个默认pin是经过精心挑选的。

三、bh1750驱动

Mongoose-os内置的传感器驱动较少，不支持bh1750，但是Mongoose-os提供了js接口的I2C库，
可利用其写一个简单的bh1750驱动。（bh1750的I2C协议比较简单）

1）I2C.scan
Mongoose-os还有一个颇为有趣的功能，称之为【Device Service】，其把常用的功能通过service的形式提供出来，其中有一个I2C.scan，可以用来测试I2C总线上挂的设备，如下图，bh1750接线后，显示有一个设备的地址是35，正是bh1750的默认I2C地址0x23。

2） init.js的修改
回到【Device file】，可以看到nodeMCU上的所有文件。和nodeMCU的默认lua固件一样，Mongoose-os也具备文件系统，同样类似于user.lua，也有一个名为init.js的初始执行文件。
默认情况下，这个init.js的功能是闪烁板载led灯，简单起见，直接修改这个文件如下：

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load('api_config.js');
load('api_gpio.js');
load('api_mqtt.js');
load('api_sys.js');
load('api_timer.js');
load('api_i2c.js');

// Helper C function get_led_gpio_pin() in src/main.c 
// returns built-in LED GPIO
// Blink built-in LED by timer
let led = ffi('int get_led_gpio_pin()')();
GPIO.set_mode(led, GPIO.MODE_OUTPUT);

// bh1750 H mode 
let i2cbus = I2C.get();
let ret = I2C.write(i2cbus, 0x23, '\x10', 1, true);
print('i2c write result:', ret);

Timer.set(5000 /* 1 sec */, true /* repeat */, function() {
  let value = GPIO.toggle(led);

  // read bh1750 lux data
  let data = I2C.read(i2cbus, 0x23, 2, true);
  if (data) {
    let lux = (data.at(0)*256 + data.at(1))/1.2
    print("lux:", lux);

    let message = 'tp=l&ep=99&l=' + JSON.stringify(lux);
    let ok = MQTT.pub('l', message, 0);
    print('Published:', ok ? 'yes' : 'no', 'topic:', 'l', 'message:', message);
  }
}, null);

**需要注意，这里使用的javascript是所谓的mjs，功能有大幅的裁剪，不支持任何js的库，语法的限制更加严格。比如不支持var，只支持let，没有String库等。
具体可以参考：

https://github.com/cesanta/mjs

镜像：https://gitcode.com/gh_mirrors/mj/mjs?utm_source=csdn_blog_hover&isLogin=1

另外，考虑到扩展的缘故，mongoose-os利用ffi，可直接调用C函数，大大提高了扩展性，不需要像lua需要写语言包裹层，非常的便利，很有JS与C齐飞，便利共功能一色的感觉。缺点是调用时函数签名太繁琐。

MQTT的消息的topic和内容都可以根据自身要求修改。
点击上方的【Save + Reboot】，就可以看到照度的数据被采集(lux)，
如果设置过wifi和MQTT，则启动后会先进行wifi和MQTT的连接，并且将数据送至MQTT Broker.
如下图：

ESP8266使用Mongoose-os的体验2

关于本文
在【8. ESP8266使用Mongoose-os初体验（使用bh1750传感器）】一文中，介绍过在mongoose-os中利用javascript(mjs)进行bh1750数据读取的方法。脚本语言的灵活和非编译解释执行的特点表现的很鲜明，代码少，开发便利，这也是nodeMCU和各种脚本iot平台繁荣、大行其道的原因之一。
但是作为mongoose-os这样一个iot系统而言，mjs只是为提高效率、原型开发而加入的javascript的语法糖。其核心部分依然是C实现来主导，甚至mjs中的大量接口都是通过直接ffi映射C接口而来。当然，用mjs完全可以做开发（简单），但知其然也要知其所以然，复杂的应用、新设备的支持，用C来进行开发底层，或者功能接口映射到mjs是更自然的做法。这也就是官方所说【Advanced JavaScript】开发。

举例而言，mongoose-os对传感器的支持有限，官方的只有bme280等寥寥数种，对于不支持、不常见的传感器而言，用户必须自己进行驱动的开发。

本文以bh1750光度传感器为例（主要还是简单），简单介绍mongoose-os下，
开发环境的配置，I2C驱动的开发示例，以及mjs的导出和使用。
（bh1750的I2C接口很简单，只有用mjs也足以胜任，本文目的为介绍开发步骤和注意点）

1.开发环境的配置

mongoose-os虽说是opensource的，但利益驱动使然，其牢牢控制住了开发中的每一个步骤。

从空工程建立、依赖库下载，编译、固件刷入，都需要用其mos工具，除下载固件外，都必须在其云端完成。

环境在linux和windows上均可运行，编译、固件写入的入口均为官方的mos程序。
（本文的环境为win+git bash+mos.exe）

空工程创建
从github上下载工程模板，并重新命名为bh1750-app

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git clone https://github.com/mongoose-os-apps/empty bh1750-app

文件列表如下：

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./build
./fs               ->文件系统（可视为mos中看到的device Files），后面做成的mjs文件将置于此目录
./fs/index.html
./LICENSE
./mos.yml   ->配置文件
./README.md
./src
./src/main.c  ->C实现代码

2.代码实现介绍

bh1750使用I2C接口，因此需要根据bh1750的datesheet，增加数据访问接口（即驱动实现）。
另外bh1750支持1次测量、连续测量 + L分辨率和2种H分辨率等多种组合模式，

这里简便起见，驱动部分只实现了 连续 H 分辨率模式，并直接实现于src/main.c。如果实现完整的、标准的驱动，应当与main.c分离实现。

  • 修改src/main.c文件实现驱动

src/main.c

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#include "mgos.h"
#include <stdint.h>
#include <stddef.h>
#include <mgos_i2c.h>
#include <mgos_system.h>

int32_t bh1750_init() {
		// 获取i2c总线实例
        struct mgos_i2c* i2c = mgos_i2c_get_global();
        if (NULL == i2c) {
            LOG(LL_INFO, ("Could not get i2c global instance"));
            return -1;
        }
        
	// 通电
        int8_t cmd = 0x01;
        bool ok = mgos_i2c_write(i2c, 0x23, &cmd, 1, true); // dh1750默认地址为0x23（没有寄存器）
        if( !ok ) {
                return -2;
        }
		
	// 设置连续 H 分辨率模式
        cmd = 0x10;
        ok = mgos_i2c_write(i2c, 0x23, &cmd, 1, true);  // dh1750默认地址为0x23（没有寄存器）
   		return ok ? 0 : -3;
}

int32_t bh1750_read() {
		// 获取i2c总线实例
        struct mgos_i2c* i2c = mgos_i2c_get_global();
        if (NULL == i2c) {
            LOG(LL_INFO, ("Could not get i2c global instance"));
            return -1;
        }

        uint16_t data = 0;
        uint16_t lux = 0;
        
      // 连续 H 分辨率的数据读取
      // bh1750默认地址为0x23，没有寄存器，直接从总线上读
        bool ok = mgos_i2c_read(i2c, 0x23, &data, 2, true);
        if( ok ) {
        		// 数据为2字节，收到的第1字节为高位，第2字节为低位
        		// 变换后按datesheet计算要求除1.2
                ((uint8_t*)(&lux))[0] = ((uint8_t*)(&data))[1];
                ((uint8_t*)(&lux))[1] = ((uint8_t*)(&data))[0];
                lux /= 1.2;
        }
   		return ok ? lux : -2;
}

// app默认初始化，如果希望没有bh1750不启动可在此检测
enum mgos_app_init_result mgos_app_init(void) { 
  LOG(LL_INFO, ("Hi there"));
  return MGOS_APP_INIT_SUCCESS;
}

  • 增加fs/api_bh1750.js文件，导出mjs接口

内容如下：声明ffi接口，并导出无状态的全局对象BH1750。
如果驱动支持多种模式并且能切换模式，就需要在持有状态数据。
fs/api_bh1750.js

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let BH1750 = {
    init : ffi('int bh1750_init()'),
    lux : ffi('int bh1750_read()'),
};

  • 增加初始脚本文件fs/init.js，在其中使用定时器打印传感器采集的流明数据
    fs/init.js
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load('api_config.js');
load('api_rpc.js');
load('api_timer.js');
load('api_bh1750.js'); // 加载bh1750驱动

let ret = BH1750.init(); // bh1750初始化
print('init result:', ret);

// 连续 H 分辨率模式要求120ms以上间隔
Timer.set(1000, true, function() { 
  let lux = BH1750.lux(); // 获取流明数据
  print('lux:', lux);
}, null);

// 注册mongoose-os的RPC服务
RPC.addHandler('Lux.Read', function(args) { 
  return { value: BH1750.lux() };
});

3.编译配置修改

修改mos.yml文件，其为标准的YAML格式，具体格式、注意点可搜索。

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author: mongoose-os
description: A Mongoose OS app skeleton
version: 1.0

libs_version: ${mos.version}
modules_version: ${mos.version}
mongoose_os_version: ${mos.version}

# Optional. List of tags for online search.
tags:
  - c

# List of files / directories with C sources. No slashes at the end of dir names.
sources:
  - src

# List of dirs. Files from these dirs will be copied to the device filesystem
filesystem:
  - fs

#驱动的配置信息可以加入config
# config_schema:
#  - ["my_app", "o", {title: "My app custom settings"}]

#默认使用i2c总线
config_schema:
  - ["i2c.enable", true]

libs:
  - origin: https://github.com/mongoose-os-libs/boards
  - origin: https://github.com/mongoose-os-libs/ca-bundle
  - origin: https://github.com/mongoose-os-libs/rpc-service-config
  - origin: https://github.com/mongoose-os-libs/rpc-service-fs
  - origin: https://github.com/mongoose-os-libs/rpc-uart
  - origin: https://github.com/mongoose-os-libs/i2c   （增加i2c库依赖）
  - origin: https://github.com/mongoose-os-libs/rpc-service-i2c （增加rpc依赖，不加也可，目的是用scan接口调试）
  - origin: https://github.com/mongoose-os-libs/mjs（增加mjs依赖）

# Used by the mos tool to catch mos binaries incompatible with this file format
# 貌似日期实为框架版本，不可随意变更
manifest_version: 2017-09-29

3.编译

在bh1750-app目录下执行编译命令行：

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e:/mos.exe --verbose build --arch esp8266

建议打开-verbose选项，可看到详细的日志，基本流程如下：

  1. 连接到https://mongoose.cloud，上传代码，构筑临时环境
  2. 在云端从github上checkout各种核心库和依赖库
  3. 在云端环境，各种mount配置好文件环境
  4. 用docker容器进行真正编译（语法错误会在此阶段提示）
  5. 编译后的用户固件、fs固件、ESP8266的初始配置固件等打包为zip文件置于build目录下

优点显而易见：一键编译，依赖处理，云端可以统一维护、调整编译环境，
缺点也是鲜明：所有代码上传，毫无秘密可言；编译细节无法得知（甚至不知道具体编译器是什么）；必须联网、速度很慢、访问繁忙时无法编译。

成功后日志的最后会有如下消息：

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Success, built bh1750-app/esp8266 version 1.0 (20181007-145007).
Firmware saved to build/fw.zip

打包的Zip文件内容如下：

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624K 10月  7 14:50 bh1750-app.bin
 128 10月  7 14:50 esp_init_data_default_v08.bin
256K 10月  7 14:50 fs.bin
1.2K 10月  7 14:50 manifest.json
2.3K 10月  7 14:50 rboot.bin

其中，bh1750-app.bin为C语言的固件，fs.bin为存放mjs（包括依赖的底层mjs)的固件，manifest为刷入配置，其余为乐鑫官方提供的初始固件。

4.固件刷新

在bh1750-app目录下执行命令行如下（无须指定串口号，这点还没有调查是如何实现的）：

e:/mos.exe –verbose flash

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$ e:/mos --verbose flash
    Loaded bh1750-app/esp8266 version 1.0 (20181007-145007)
    Using port COM3
    Opening COM3 @ 115200...
    Connecting to ESP8266 ROM, attempt 1 of 10...
      Connected, chip: ESP8266EX
    Running flasher @ 0...
      Flasher is running
    Flash size: 4194304, params: 0x0240 (dio,32m,40m)
    Deduping...
         2320 @ 0x0 -> 0
       262144 @ 0x8000 -> 65536
       638560 @ 0x100000 -> 474720
          128 @ 0x3fc000 -> 0
    Writing...
         4096 @ 0x7000
        65536 @ 0x11000
        77824 @ 0x101000
      ...
       200704 @ 0x163000
        16384 @ 0x195000
         8192 @ 0x19a000
         4096 @ 0x3fb000
    Wrote 548448 bytes in 32.90 seconds (130.23 KBit/sec)
    Verifying...
         2320 @ 0x0
         4096 @ 0x7000
       262144 @ 0x8000
       638560 @ 0x100000
         4096 @ 0x3fb000
          128 @ 0x3fc000
    Booting firmware...
    All done!

5.接线

ESP8266是安信可的NodeMCU板(ESP12系列的话，接线相同）

BH1750(GY-302) ESP8266(NodeMCU)
VCC 3V3
GND GND
SCL D5(Pin14)
SDA D6(Pin12)

Mongoose-os上的I2C的SCL和SDA的管脚是可配置的。
因为ESP8266没有硬件I2C，其I2C是软件模拟的。

注意：可以本地编译 mos build –local –platform esp8266

相关链接（侵删）

  1. ESP8266使用Mongoose-os初体验（使用bh1750传感器）
  2. ESP8266使用Mongoose-os的体验2 - 【Advanced JavaScript】开发
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