Модуль Micro SD Card Reader

• Обзор
• Подключение к Arduino
• Пример использования
• Часто задаваемые вопросы

Обзор модулей SD и micro-SD карт к Arduino

Большинство микроконтроллеров обладает очень небольшой внутренней памятью для хранения данных. Arduino – не исключение. Например, Mega имеет всего 4 Кб памяти EEPROM, а Uno и того меньше – всего 1 Кб. А есть проекты на Arduino, которым необходимо работать с большими объемами данных, или хранить в памяти картинки или музыку. Конечно памяти Arduino для этого не хватит. Самый доступный и эффективный вариант увеличения памяти данных для проектов Arduino – использование SD-карты.. 

Существует множество плат для удобного подключения SD и micro-SD карт к Arduino (рис. 1).

Рисунок 1.

SD-карту необходимо отформатировать в формате FAT16 или FAT32. Можно использовать средства операционной системы или программу SDCardFormatter.

Рисунок 2.

Подключение к плате Arduino

SD-карта взаимодействует с платой Arduino gпо протоколу SPI. Используются 4 контакта,, для Uno это 13-SCK, 12-MISO, 11-MOSI, для пина выбора CS обычно используют 10, 4 но можно любой.

Рис. 3.

В Arduino IDE есть встроенная библиотека для работы с SD-картами, которая так и называется – SD. Загрузим на плату Arduino пример CardInfo (Файл → Примеры → SD → CardInfo). В последовательный порт выводится информация о файловой системе, емкости SD-карты и список файлов на SD-карте (рис. 4).

Рис. 4.

Arduino-библиотека SD содержит различные функции, с помощью которыми можно управлять данными.

Пример использования модуля Micro SD Card Reader

Создадим проект сохранения на SD-карте показаний, которые мы будем получать с датчика BME280. Данные должны быть привязаны к времени, для этого будем использовать RTC DS3231.

Для проекта нам понадобятся:

• Плата Arduino Nano – 1 шт;

• Макетная плата – 1 шт;

• Датчик BME280 – 1 шт;

• RTC DS3231 – 1 шт;

• Модуль SD-карты – 1 шт;

• SD-карта или microSD-карта;

• Провода.

Схема соединений нашего проекта на рис. 5.

Рис. 5.

Каждые 60 секунд получаем данные влажности, температуры и атмосферного давления с датчика BME280 и . Данные собираем в строку и записываем в файл.Для отладки строку выводим  последовательный порт.

Загружаем на плату Arduino скетч из листинга 1.

Листинг 1.

	 #include <Wire.h>
	 #include <SPI.h>
	 #include <Adafruit_Sensor.h>
	 #include <Adafruit_BME280.h>
	 #include <DS1307RTC.h>
	 #include <Time.h>
	 #include <TimeLib.h>
	 #include <SPI.h>
	 #include <SD.h>

	 // создание экземпляров
	 Adafruit_BME280 bmp;
	 // для опроса

	 unsigned long timet=0;
	 // экземпляр объекта
	 File f1;
	 // пин выбора CS
	 int pinCS = 10;
	 //
	 tmElements_t datetime;
	 // переменные для имени файла
	 String strname;
	 char nameoffile[20];

	 String strdata="";  

	 void setup()
	 {
	 Serial.begin(9600);
	 pinMode(10, OUTPUT);
	 if (!SD.begin(pinCS)) {
	      Serial.println(" error ini card!");
	      return;
	 }

	 Serial.println("ini card ok");
	 // запуск датчика BME280
	 bmp.begin();
	 }	  

	 void loop() {
	 if(millis()-timet>=60000)
	      {
	      // получение данных
	      int h = bmp.readHumidity();
	      int t = bmp.readTemperature();
	      int p = bmp.readPressure();    

	      // имя файла
	      nameoffile =get_file_name();
	      nameoffile.toCharArray(strname,20);
	      //
	      f1 = SD.open(strname, FILE_WRITE);
	      // записать в файл
	      strdata =get_time();
	      strdata +=" ";
	      strdata +=String(h);
	      strdata +=" ";
	      strdata +=String(t);
	      strdata +=" ";
	      strdata +=String(p);
	      Serial.println(strdata);

	      f1.println(strdata);
	      f1.close();
	      timet =millis();
	      }
	 }
  
	 // текущее время H:s
	 String get_time()
	 {
	 String tt1;
	 RTC.read(datetime);
	 if(datetime.Hour<10)
	    tt1="0"+datetime.Hour;
	 else
	    tt1=""+datetime.Hour;
	 if(datetime.Minute<10)
	    tt1+=":0"+ datetime.Minute;
	 else
	    tt1+=":"+datetime.Minute;
	 return tt1;
	 }

	 // получение имени файла
	 String get_file_name()
	 {
	 String strname ="f";
	 RTC.read(datetime);
	 strname +=tmYearToCalendar(datetime.Year)-2000;

	 if(datetime.Month<10)
	    strname +="0"+datetime.Month;
	 else
	    strname +=""+datetime.Month;
	 if(datetime.Day<10)
	    strname +="0"+datetime.Day;
	 else
	    strname +=""+datetime.Day;
	 strname +=".txt";
	 return strname;
	 }

Загружаем скетч на плату Arduino и открываем монитор последовательного порта (рис. 6).

Рис. 6.

Файлы текущего дня можно просмотреть на компьютере (рис. 7).

Рис. 7.

Рис. 8.

Часто задаваемые вопросы

1. SD-карта не читается

• Проверьте правильность подключения модуля SD-карты к плате Arduino.

• Проверьте работоспособность SD-карты на компьютере.

• Отформатируйте SD-карту в формате FAT16 или FAT32.

2. Не создается файл на карте

• Проверьте имя создаваемого файла (формат 8.3).