SD модуль

Постоянная память, доступная пользователю на самой «навороченной» плате Arduino Mega всего 4 килобайта. Arduino Nano имеет всего 1 килобайт памяти. Этого хватит для запоминания нескольких переменных. А что если возникает задача, в которой необходимо хранить большие объёмы данных? Например, историю изменения температуры или телеметрию квадрокоптера? Идеальное решение проблемы — подключение к контроллеру SD карты. Вы получаете практически неограниченный объём для хранения любой информации. SD карту можно подключить к Arduino напрямую, припаяв провода прямо к контактам карты. Однако, проще и удобнее воспользоваться специальным модулем для работы с SD картой. В статье рассказано о подключении такого модуля к различным платам Arduino и работе с самой SD картой. Заказать модуль у проверенного мной продавца вы можете здесь по ссылке доступны модули и для полноразмерной SD карты и для microSD.

Подключение модуля SD карты к Arduino

Модуль располагает двухрядной гребёнкой штырьковых контактов. Однако, для подключения используются всего 6 контактов. Работа с модулем осуществляется по интерфейсу SPI. Вы могли заметить на платах Arduino небольшой разъём, состоящий из 6 штырьков на лицевой части платы. Это и есть SPI разъём. Правильное его название — ICSP. Он есть на большинстве плат. Для подключения к этому разъёму удобно использовать провода мама-мама. На некоторых моделях (Mega2560, Nano, Uno) SPI пины продублированы на цифровых пинах платы. В таблице ниже приведено соответствие SPI контактам цифровых выводов:

В Arduino Leonardo пины SPI разъёма не дублируются на цифровые пины и подключить модуль можно только к SPI разъёму по следующей схеме:

ICSP разъём Arduino

Итак, выводы модуля подключаем к выводам платы в соответствии с таблицей. MOSI модуля к MOSI платы и т.д. Вывод модуля CS можно подключить к любому свободному цифровому выводу платы. Для удобства, подключаем его к 10 цифровому выводу. Именно этот вывод используется в стандартных примерах и нам не придётся править программу перед загрузкой в плату. SD модуль оборудован стабилизатором напряжения, поэтому, для питания модуля можно использовать как напряжение 5В, так и 3,3В. Мы рекомендуем использовать 5В. Внимание — не рекомендуется подключать к плате одновременно 3,3 и 5В!

При подключении модуля к Arduino Nano с помощью проводов мама-мама даже макетная плата не понадобится

Установите в модуль SD карту, отформатированную в файловую систему FAT32 или FAT16 и загрузите в плату следующий скетч:

/*
 * SD карта подключается так:
 ** MOSI - пин 11
 ** MISO - пин 12
 ** CLK - пин 13
 ** CS - пин 4
*/
#include <SD.h>;

File myFile;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
   while (!Serial) {
    ; //Ждём инициализации серийного порта. Нужно для Leonardo
  }

  Serial.print("Initializing SD card...");
  // Магия. Этот вывод должен быть настроен как выход.
  // Иначе, некоторые функции могут не работать.
  pinMode(10, OUTPUT);

  if (!SD.begin(4)) {
    Serial.println("initialization failed!");
    return;
  }
  Serial.println("initialization done.");

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

  //Откроем новый файл и сразу же закроем его:
  Serial.println("Creating example.txt...");
  myFile = SD.open("example.txt", FILE_WRITE);
  myFile.close();

  //Проверяем, создан ли файл:
  if (SD.exists("example.txt")) {
    Serial.println("example.txt exists.");
  }
  else {
    Serial.println("example.txt doesn't exist.");
  }

  //Удаляем файл:
  Serial.println("Removing example.txt...");
  SD.remove("example.txt");

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

void loop()
{
  //Тут ничего не происходит
}

Этот скетч проверяет, создан ли файл example.txt на карте памяти. Если не создан — создаёт его.
Другой скетч. Пример записи и чтения данных с карты:

/*
 * SD карта подключается так:
 ** MOSI - пин 11
 ** MISO - пин 12
 ** CLK - пин 13
 ** CS - пин 4
*/

#include <SD.h>;

File myFile;

void setup()
{
 // Open serial communications and wait for port to open:
  Serial.begin(9600);
   while (!Serial) {
    ; //Ждём инициализации серийного порта. Нужно для Leonardo
  }

  Serial.print("Initializing SD card...");
  // Магия. Этот вывод должен быть настроен как выход.
  // Иначе, некоторые функции могут не работать.
   pinMode(10, OUTPUT);

  if (!SD.begin(4)) {
    Serial.println("initialization failed!");
    return;
  }
  Serial.println("initialization done.");

  // Открываем файл для записи. Только один файл
  // может быть открыт одновременно
  // вы можете закрыть файл, что бы открыть другой.
  myFile = SD.open("test.txt", FILE_WRITE);

  // Если файл открылся, пишем в него:
  if (myFile) {
    Serial.print("Writing to test.txt...");
    myFile.println("testing 1, 2, 3.");
    // Закрываем файл:
    myFile.close();
    Serial.println("done.");
  } else {
    // если файл не открылся, сообщает об ошибке:
    Serial.println("error opening test.txt");
  }

  // открываем файл только для чтения
  myFile = SD.open("test.txt");
  if (myFile) {
    Serial.println("test.txt:");

    // читаем файл посимвольно до конца:
    while (myFile.available()) {
    	Serial.write(myFile.read());
    }
    // закрываем файл:
    myFile.close();
  } else {
    // если файл не открылся, сообщает об ошибке:
    Serial.println("error opening test.txt");
  }
}

void loop()
{
	//Тут ничего не происходит
}

Скетч довольно понятный сам по себе и не требует подробных объяснений. Всё не намного сложнее, чем работа с серийным портом.
Оба эти скетча доступны среди стандартных примеров среды разработки Arduino IDE (Файл->Примеры->SD). В стандартных примерах есть и другие скетчи, раскрывающие некоторые приёмы работы с SD картой.

Вот список стандартных примеров с описанием:

Datalogger: Пример сохранения значений с 3х аналоговых датчиков, подключённых к Arduino
DumpFile: Чтение файла с SD карты и передача содержимого файла в серийный порт
Files: Создание и удаление файла на SD карте
listfiles: Выводит список файлов на SD карте
ReadWrite: Чтение и запись в файл
CardInfo: Выводит некоторую информацию о подключённой SD карте

Напоминаю, модуль у проверенного продавца вы можете заказать здесь. Полный список товаров, которые я заказал и протестировал здесь.