Arduino SD 卡：它是什么以及如何使用它

您是否执行过许多 Arduino 项目？并且您需要存储大量重要信息和日志数据？解决方案是使用 Arduino SD 卡。它是如何工作的？

本文将带您了解有关该设备的所有信息，例如它是什么、如何连接、如何使用等等。

继续阅读以发现您需要知道的一切。

Arduino 中的 SD 是什么？

Arduino SD卡

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SD 卡或微型 SD 卡是具有两个主要组件的设备。这些组件可帮助您轻松地将数据记录包含到您的 Arduino 项目中。此外，大多数 micro SD 卡的工作电压为 3.3V。

因此，无法将设备直接连接到 5V 逻辑电路。简而言之，如果您尝试使用 3.6V 以上的电压，它会损坏您的 SD 卡。

因此，这就是为什么模块具有稳压器（板载超低压差），可将电流电压从 3.3 – 6V 更改为大约 3.3V。

此外，SD卡模块上有一个芯片（74LVC125A），有助于将连接逻辑从3.3 - 5V更改为3.3V。因此，您可以将此过程称为“逻辑电平转换”，这意味着该板可以连接两个微控制器，如 Arduino：3.3V 和 5V。

微控制器组件

如何将标准 SD 卡与 Arduino 连接？我们有两种方法：SDIO 模式和 SPI 模式。

大多数 SD 卡模块都基于 SPI 模式（开销较小且速度较低）。这是大多数微控制器使用的简单模式。

存储卡模块

另一方面，速度更快的模式是 SDIO，它适用于手机、相机等不同的设备。但这种模式往往更复杂，因为您需要在继续之前签署机密文件。

Arduino SD 卡模块的引脚排列

SD 卡模块在适配器上有六个引脚，它们包括：

• MOSI – SPI 输入
• CS – 用于片选以禁用/启用线路的信号引脚
• GND - 接地引脚
• MISO – SPI 输出
• VCC – +5V 电源
• SCK - 它接收时钟脉冲以同步数据

如何准备您的微型 SD 卡

首先，您需要获得一个 SD 卡模块并插入您的 micro SD 卡。然后，将模块放入 Arduino 中以正确格式化卡。

当您使用它时，请确保您根据 Arduino 库格式化卡。也就是说，你应该将存储卡格式化为FAT32或FAT16。

此外，如果您使用的是全新的 SD 卡，制造商可能已经使用 FAT 文件系统对其进行了预格式化。但是您可能会遇到卡片格式的问题。因此，经验法则是重新格式化您的 SD 卡，无论是新的还是旧的。

如何将 SD 卡连接到 Arduino？

Arduino卡连接SD卡

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由于您的 SD 卡已准备好使用，您可以将其连接到 SD 分线板。

因此，您可以先将 micro SD 卡模块放在面包板上。然后，将模块的 VCC 引脚连接到 Arduino 的 5V。此外，将 GND 引脚接地。剩下的就是 SPI 通信的管脚了。

通常，微型 SD 卡需要大量数据传输。但是当您将卡连接到微控制器的硬件 SPI 引脚时，它们的性能会更好。这是因为引脚 (SPI) 比使用不同的引脚集“bit-banging”接口代码更快。

此外，重要的是要注意 Arduino 板具有必须相应连接的各种 SPI 引脚。例如，Arduino Nano 有 11 (MOSI)、12 (MISO) 和 13 (SCK) 等引脚。此外，您还需要第四个引脚：SS 线“片选”。

此外，您可以将引脚 10 用作 SS 引脚或任何首选引脚。但是，在处理 Arduino mega 时，引脚是不同的。因此，您必须使用 53 (SS)、50 (MISO)、51 (MOSI) 和 52 (SCK)。此外，如果您使用其他 Arduino 板，您可以参考此官方文档。然后，您就可以记录数据了。

如何使用 Arduino 代码通过 CardInfo 测试 SD 卡模块？

与 SD 卡通信可能很乏味。但好的部分是 Arduino IDE 具有一个不错的库“SD”。因此，它简化了读取和写入 SD 卡的过程。

此外，运行草图并单击文件→示例→SD→卡信息。之后，草图会通过显示一些数据来通知您是否识别出您的 SD 卡。然后，您可以返回草图并确认“芯片选择”正在使用正确的数字引脚。如果不是，请将引脚更改为 10。

一切正常后，将 SD 卡放入模块并上传草图。此外，当您打开串行监视器时，您应该会立即看到一个提示。并且提示应该显示卷类型、大小和 SDHC（SD 高容量）作为卡类型的 FAT32。

Arduino 草图截图

但如果是克隆或损坏的 SD 卡，您可能会将 SD1 视为没有产品和制造商 ID 的卡类型。有了这个，您可以尝试重新格式化卡。如果你得到相同的结果，扔牌。

Arduino 草图截图

最后，在没有 SD 卡的情况下重新运行草图。并且草图不会初始化 SD 卡。有趣的是，如果您的卡损坏或接线错误，您也可以得到此提示。

Arduino 草图截图

如果 SD 卡已正确格式化且接线正确怎么办？提示将显示：“接线正确，并且存在卡。”

使用 Arduino SD 卡读写数据

如果您的 SD 卡已成功初始化，您可以继续下一步。首先，您可以从上传草图上的代码开始。因此，如果一切正常，您将看到“初始化完成”的显示。

此外，您会看到“写到测试完成”。因此，如果您选择重置 Arduino 并允许草图再次运行，之前的数据将不会被覆盖。相反，新数据将附加到以前的数据。

代码是什么意思？

第 1 部分

该草图具有 SPI 库和内置 SD 库。因此，您可以轻松地使用您的 SD 卡来联系 SPI 接口。

然后，您必须选择 CS 将连接到模块引脚的 Arduino 引脚。那是因为 CS 引脚不固定。另外，由于您使用的是硬件 SPI 库，因此无需说明引脚，因为它们是固定的。

接下来，您必须创建一个对象 myFile，它可以帮助您在 SD 卡上存储信息。

然后，前往 setup() 部分开始串行通信以在串行监视器上显示结果。

之后，您将需要 SD.begin() 函数来初始化您的卡。因此，如果您的卡初始化顺利通过，“if”语句将为真，并且“初始化完成”字符串出现在串行监视器上。否则会出现“else String”:“initialization failed”，程序结束。

然后，您会看到 SD.open() 函数打开了一个文件：“test.txt”。如果您没有看到此文件，则必须创建一个。因此，FILE_WRITE 函数将以读写模式打开。

文件打开后，串行监视器将显示“Writing to test.txt..”消息。此外，您将在 myFile.println() 函数中看到“测试 1、2、3”。之后，您需要应用 close() 函数来保存写入文件的数据。

第 2 部分

现在，您必须检查文件以确认写入操作是否成功。您可以通过将 SD.open() 函数用作“test.txt”来做到这一点。稍后，您可以使用 myFile.read() 函数，该函数将从文件中读取并将其显示在串行监视器上。

之后，使用“while”循环和 myFile.available() 函数读取文件字符。这是因为 read() 函数每次读取一个字符。然后，关闭文件。

不需要多次运行代码，因为这是一个演示草图。并且所有代码都在运行一次的setup()函数中。

注意事项

1. 文件名不区分大小写。所以，WriteLog.Txt 和 writelog.txt 和 WRITELOG.TXT 是一回事。

2. 可以在目录中打开你的文件。

3.可以用println()和print()函数写变量、字符串等。

4. Read() 函数没有读取完整的数字或行。相反，它一次返回一个字符。

5. 文件名要简短，因为 SD 卡库不支持“长文件名”。

常见问题解答

Arduino SD 卡的最大尺寸是多少？

SD卡最大为2GB。

Arduino SD 卡会损坏吗？

是的，这是可能的。它可能由于物理损坏、不当使用、制造缺陷和恶意软件而发生。

底线

Arduino SD 卡是一种实用的存储设备，可用于记录数据。只要您准确接线，就很容易设置。此外，您还可以使用此设备方便地读取和写入数据。

您需要帮助为您的项目获取最佳的 Arduino SD 卡吗？欢迎随时联系。