【Arduino 连接 SD 卡模块实现数据读写】

前言

SD 卡或 micro sd 卡，它可以打包千兆字节的数据，并且它的大小比硬币还小。本教程中，我们将 SD 卡模块与 Arduino 连接，实现数据读写。

Micro SD 卡模块引脚分配

Micro SD 卡模块有 6 个引脚；它们是 GND、VCC、MISO、MOSI、SCK 和 CS。这个传感器模块的所有引脚都是数字的，除了 VCC 和地。Micro SD 卡模块的引脚排列如下所示：
这是一种便宜且易于使用的传感器，可用于许多不同的应用。该传感器可用于通过微控制器读取 SD 卡数据。SD 卡模块的部件标记如下所示。
如果您仔细查看 Micro SD 卡模块，PCB 本身并没有太多。只有三个重要的组件，首先是 Micro SD 卡座本身。这个支架使我们可以轻松地在不同的 SD 卡模块之间进行交换。第二个最重要的是电平转换器IC，因为SD卡模块仅在3.3V上运行，它的最大工作电压为3.6V，所以如果我们直接将SD卡连接到5V，它肯定会杀死SD卡。此外，该模块具有板载超低压差稳压器，可将电压从 5V 转换为 3.3V。这也是为什么这个模块可以在 3.3V 电源下工作的原因。

Micro SD卡模块电路图

该模块由非常通用且易于使用的组件制成。Micro SD 卡模块示意图如下所示。
正如您在上面的示意图中看到的，我们有一个 Micro SD 卡连接器，它是一个推出型连接器，该连接器连接到一个逻辑电平转换器 IC。模块的最大工作电压为 3.6V，因此逻辑电平转换器 IC 变得非常重要。为了给 SD 卡和逻辑电平转换器供电，我们使用了 LM1117 LDO，这就是为什么这个模块可以在 3.3V 和 5V 逻辑电平下工作的原因。示意图底部的连接器 JP1 代表 micro SD 卡模块底部的连接器。

Arduino Micro SD卡模块电路连接图

现在我们已经完全了解了 Micro SD 卡模块的工作原理，我们可以将所有需要的电线连接到 Arduino 并编写代码以从传感器中获取所有数据。Micro SD卡模块与Arduino的连接图如下所示 -
将 Micro SD 卡模块连接到 Arduino UNO 非常简单，我们只需将 SCK、MISO 和 MOSI 的 SPI 线连接到 SCK(D13)、MOSI(D12) 和 MISO( D11) 如果 SPI 总线上连接了多个设备，那么我们还需要将 CS 线连接到 Arduino。除此之外，VCC 和接地用于为设备供电。

Arduino 代码说明

Arduino 从 SD 卡模块读取和写入数据如下所示。代码非常简单易懂。代码检查是否存在文件名“data_log.txt” ，如果文件存在，则继续将给定信息写入 SD 卡，如果不存在，代码将在 SD 卡中创建文件，然后将数据写入SD卡。我们稍后可以打开文件并检查内容是否已写入。
我们通过定义 SD 库开始我们的代码，我们还声明了模块的chipSelect引脚，接下来我们定义一个文件类型变量并将其命名为myFile。

#include <SD.h>
const int chipSelect = 10;
File myFile;

接下来，我们有我们的设置功能；在 setup 函数中，我们初始化串口进行调试。我们还检查 SD 卡是否正确连接到 Arduino 的 SPI 引脚。

  // Open serial communications and wait for port to open:
  Serial.begin(9600);
  // wait for Serial Monitor to connect. Needed for native USB port boards only:
  while (!Serial);

接下来，我们创建了一个名为“check_and_create_file()”的函数。 在该函数中，我们检查 SD 卡中是否存在data_log.txt文件，如果该文件存在，我们将继续执行我们的代码，如果不存在，则我们将创建该文件。要在 SD 卡上创建文件，您只需非常快速地打开和关闭它，不会有任何延迟，文件就会被创建。

void check_and_create_file()
{
    
  Serial.print("Initializing SD card...");

  if (!SD.begin(chipSelect)) {
    
    Serial.println("initialization failed!");
    while (1);
  }
  Serial.println("initialization done.");
  if (SD.exists("data_log.txt"))
    Serial.println("data_log.txt exists.");
  else
  {
    
    Serial.println("data_log.txt doesn't exist.");

    Serial.println("Creating data_log.txt...");
    myFile = SD.open("data_log.txt", FILE_WRITE);
    myFile.close();

    if (SD.exists("data_log.txt"))
      Serial.println("data_log.txt exists.");
    else
      Serial.println("data_log.txt doesn't exist.");
  }
}

接下来，我们将向 SD 卡写入一些文本，并将该文本读回串行监视器窗口。这样我们就知道文本已成功写入 SD 卡。我们创建了一个名为read_write_sd_text()的函数，它会自动执行此操作。只需调用此函数即可完成。
在函数内部，我们打开一个

void read_write_sd_text()
{
    
  myFile = SD.open("data_log.txt", FILE_WRITE);
  // if the file opened okay, write to it:
  if (myFile) {
    
    Serial.print("Writing to data_log.txt...");
    myFile.println("Testing Data Write 1, 2, 3.");
    // close the file:
    myFile.close();
    Serial.println("done.");
  } else {
    
    // if the file didn't open, print an error:
    Serial.println("error opening data_log.txt");
  }
  // re-open the file for reading:
  myFile = SD.open("data_log.txt");
  if (myFile) {
    
    Serial.println("data_log.txt:");
    // read from the file until there's nothing else in it:
    while (myFile.available()) {
    
      Serial.write(myFile.read());
    }
    // close the file:
    myFile.close();
  } else {
    
    // if the file didn't open, print an error:
    Serial.println("error opening data_log.txt");
  }
}

模块的工作

我们编写了 arduino 代码，以便在 arduino 初始化后代码会检查它是否可以找到 SD 卡。如果找到 SD 卡，它将检查文本文件是否存在，如果文件存在，代码将继续，如果不存在，代码将简单地创建一个新的文本文件，一旦完成，它将编写测试 1、2、3 .里面的文本文件。接下来，代码将读取文本文件并将文本中的数据打印到串行监视器窗口中。