Lua 是一種有時會被誤解的語言。它與 Python 等其他語言不同，但它是一種通用的擴展語言，廣泛用于游戲引擎、框架等。總的來說，我發現 Lua 對開發人員來說是一個有價值的工具，可以讓他們以一些強大的方式增強和擴展他們的項目。

你可以按照 Seth Kenlon 的文章《Lua 值得學習嗎？》的介紹下載并運行常用的 Lua，該文章中還包括了簡單的 Lua 代碼示例。但是，要充分利用 Lua，最好將它與采用該語言的框架一起使用。在本教程中，我演示了如何使用名為 Mako Server 的框架，該框架旨在使 Lua 程序員能夠輕松地編寫 IoT 和 Web 應用代碼。我還向你展示了如何使用 API 擴展此框架以使用樹莓派的 GPIO 引腳。

要求

在學習本教程之前，你需要一個可以登錄的正在運行的樹莓派。雖然我將在本教程中編譯 C 代碼，但你不需要任何 C 代碼經驗。但是，你需要一些使用 POSIX 終端的經驗。

安裝

首先，在樹莓派上打開一個終端窗口并安裝以下工具，以使用 Git 下載代碼和編譯 C 代碼：

$ sudo apt install git unzip gcc make

接下來，通過運行以下命令編譯開源 Mako Server 代碼和 lua-periphery 庫（樹莓派的 GPIO 庫）：

$ wget -O Mako-Server-Build.sh \
  https://raw.githubusercontent.com/RealTimeLogic/BAS/main/RaspberryPiBuild.sh

查看腳本以了解它的作用，并在你覺得沒問題后運行它：

$ sh ./Mako-Server-Build.sh

編譯過程可能需要一些時間，尤其是在較舊的樹莓派上。編譯完成后，腳本會要求你將 Mako Server 和 lua-periphery 模塊安裝到 /usr/local/bin/。我建議安裝它以簡化軟件的使用。別擔心，如果你不再需要它，你可以卸載它：

$ cd /usr/local/bin/
$ sudo rm mako mako.zip periphery.so

要測試安裝，請在終端中輸入 mako。這將啟動 Mako 服務器，并在你的終端中看到一些輸出。你可以按 CTRL+C 停止服務器。

IoT 和 Lua

現在 Mako 服務器已在你的樹莓派上設置好，你可以開始對 IoT 和 Web 應用進行編程，并使用 Lua 操作樹莓派的 GPIO 引腳。Mako Server 框架為 Lua 開發人員提供了一個強大而簡單的 API 來創建物聯網應用，而 lua-periphery 模塊讓 Lua 開發人員可以與樹莓派的 GPIO 引腳和其他外圍設備進行交互。

首先創建一個應用目錄和一個 .preload 腳本，其中插入用于測試 GPIO 的 Lua 代碼。.preload 腳本是一個 Mako 服務器擴展，在應用啟動時作為 Lua 腳本加載和運行。

$ mkdir gpiotst
$ nano gpiotst/.preload

將以下內容復制到 Nano 編輯器 中并保存文件：

-- Load periphery.so and access the LED interface
local LED = require('periphery').LED
local function doled()
  local led = LED("led0") -- Open LED led0
  trace"Turn LED on"
  led:write(true)   -- Turn on LED (set max brightness)
  ba.sleep(3000)    -- 3 seconds
  trace"Turn LED off"
  led:write(false)  -- Turn off LED (set zero brightness)
  led:close()
end
ba.thread.run(doled) -- Defer execution
                     -- to after Mako has started

上面的 Lua 代碼使用你編譯并包含在 Mako 服務器中的 Lua-periphery 庫控制樹莓派 LED。該腳本定義了一個名為 doled 的函數來控制 LED。該腳本首先使用 Lua require 函數加載 periphery 庫（共享庫 periphery.so）。返回的數據是一個包含所有 GPIO API 函數的 Lua 表。但是，你只需要 LED API，你可以通過在調用 require 后附加 .LED 來直接訪問它。接下來，代碼定義了一個名為 doled 的函數，它執行以下操作：

• 通過調用 periphery 庫中的 LED 函數，并將字符串 led0 傳給它，打開樹莓派主 LED，識別為 led0。
• 將消息 Turn LED on 打印到跟蹤（控制臺）。
• 通過調用 LED 對象上的 write 方法并將布爾值 true 傳遞給它來激活 LED，該值設置 LED 的最大亮度。
• 通過調用 ba.sleep(3000) 等待 3 秒。
• 將消息 Turn LED off 打印到跟蹤。
• 通過調用 LED 對象上的 write 方法并將布爾值 false 傳遞給它來停用 LED，這會將 LED 的亮度設置為零。
• 通過調用 LED 對象上的 close 函數關閉 LED。

在 .preload 腳本的末尾，doled 函數作為參數傳遞給 ba.thread.run 函數。這允許將 doled 函數的執行推遲到 Mako 服務器啟動之后。

要啟動 gpiotst 應用，請按如下方式運行 Mako 服務器：

$ mako -l::gpiotst

控制臺中打印以下文本：

Opening LED:
opening 'brightness': Permission denied.

訪問 GPIO 需要 root 訪問權限，因此按 CTRL+C 停止服務器并重新啟動 Mako 服務器，如下所示：

$ sudo mako -l::gpiotst

現在樹莓派 LED 亮起 3 秒。成功！

Lua 解鎖 IoT

在本入門教程中，你學習了如何編譯 Mako 服務器，包括 GPIO Lua 模塊，以及如何編寫用于打開和關閉樹莓派 LED 的基本 Lua 腳本。在以后的文章中，我將在本文的基礎上進一步介紹 IoT 功能。

同時，你可以通過閱讀它的 文檔 來更深入地研究 Lua-periphery GPIO 庫，以了解有關功能以及如何將其與不同外設一起使用的更多信息。要充分利用本教程，請考慮關注 交互式 Mako Server Lua 教程 以更好地了解 Lua、Web 和 IoT。編碼愉快！