Модуль для чтения MicroSD и SD карт предлагает большие возможности, когда дело доходит до хранения данных. Мы подключили данный подобный модуль к Ардуино и протестировали его возможности.
Вопреки своему названию, этот модуль может не только считывать, но также сохранять данные на карту памяти. Мы внимательно изучили два модуля для microSD и SD карт. Последний из них, благодаря соответствующему адаптеру также поддерживает и microSD карту.
Однако на практике это оказалось бесполезным из-за отсутствия преобразователя логических уровней, о котором будет подробнее в разделе о тестировании кард-ридера. Поэтому мы рассмотрим только первый из двух приведенных кард-ридеров тот, что слева на фото.
Технические характеристики кард-ридера microSD:
- Питание 5В (в модуле есть регулятор напряжения)
- Интерфейс: Шина SPI, подключение напрямую к Ардуино (встроенный преобразователь уровней 3.3В / 5В)
Выводы
- 5V, GND — питание
- CS, SCK, MOSI, MISO — выводы шины SPI
Тестирование кард-ридера
Для тестирования кард-ридера было использовано:
- библиотека SDFat,
- модуль чтения карты с преобразователем уровней
- карта памяти Sandiska microSD емкостью 8 ГБ, отформатированная в FAT32.
Изначально был использован модуль для SD карт с делителями напряжения для преобразования уровней шины SPI (первое фото — справа). На тот момент это был единственный ридер в наличии, который оказался серьезной проблемой.
В документации библиотеки SDFat это вообще не приветствуется (делитель напряжения), и если мы хотим его использовать, желательно снизить частоту шины SPI вдвое (подробности – файл SdFat.html из папки extras библиотеки SDFat). В нашем случае очень простой скетч ReadWrite (создание файла – запись данных – считывание данных) из примера библиотеки не работал. В общем, времени с ней потратили предостаточно, что нельзя сказать о втором модуле тот, что с конвертером. С ним вообще нет никаких проблем — надежно записывает и считывает данные.
Для тестирования написан скетч, который каждые 5 секунд генерирует случайное число и сохраняет его на карту памяти вместе с информацией о времени генерации. Эти данные, разделенные символом табуляции, сохраняются в отдельных строках в файле csv. Данный файл, в свою очередь, можно открыть, например, в Excel и обработать в соответствии с вашими потребностями.
#include <SPI.h>
#include <TimeLib.h>
#include "SdFat.h"
#define SD_CS_PIN SS
SdFat sd;
File file;
ArduinoOutStream coutF(file);
ArduinoOutStream coutS(Serial);
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(SD_CS_PIN, OUTPUT);
coutS << F("Initializing SD card...") << endl;
if (!sd.begin(SD_CS_PIN)) {
coutS << F("Initialization failed!") << endl;
} else {
coutS << F("Initialization done") << endl;
coutS << F("Time\t\tValue") << endl;
if (file.open("log.csv", FILE_WRITE)) {
coutF << F("Time\t\tValue") << endl;
file.flush();
} else {
coutS << F("Cannot open file") << endl;
}
}
//Генерируем случайное значение
randomSeed(analogRead(0));
}
void loop() {
long val = millis() / 1000;
int days = elapsedDays(val);
int hours = numberOfHours(val);
int minutes = numberOfMinutes(val);
int seconds = numberOfSeconds(val);
int randomValue = random(40, 60);
printToSerial(days, hours, minutes, seconds, randomValue);
printToFile(days, hours, minutes, seconds, randomValue);
delay(5000);
}
void printToSerial(int days, int hours, int minutes, int seconds, int randomValue) {
coutS << int(days);
coutS << ":" << ((hours < 10) ? "0" : "") << int(hours);
coutS << ":" << ((minutes < 10) ? "0" : "") << int(minutes);
coutS << ":" << ((seconds < 10) ? "0" : "") << int(seconds);
coutS << "\t" << randomValue << endl;
}
void printToFile(int days, int hours, int minutes, int seconds, int randomValue) {
coutF << int(days);
coutF << ":" << ((hours < 10) ? "0" : "") << int(hours);
coutF << ":" << ((minutes < 10) ? "0" : "") << int(minutes);
coutF << ":" << ((seconds < 10) ? "0" : "") << int(seconds);
coutF << "\t" << randomValue << endl;
file.flush();
В коде для экономии памяти контроллера строки хранятся во флэш-памяти. Еще одна удобная вещь — это класс ArduinoOutStream с SDFat, который позволяет более удобно комбинировать строки символов вместо длинных строк с функцией печати (для Serial и File).
Соединения контактов Arduino UNO и кард-ридера следующие:
- CS — вывод 10
- MOSI — вывод 11
- MISO — вывод 12
- CLK — вывод 13
В случае проблем также стоит запустить код из примера QuickStart. Код показывает информацию о подключении модуля и используемой карты памяти.
Используемая SdFat библиотека имеет хорошую функциональность, изучить которую можно с помощью встроенных примеров. Документация библиотеки находится в каталоге extras (файл SdFat).
