Lekce 13 - Arduino a SD karta - ukládáme data

24.03.2013 09:36

Dneska si povíme něco o spojení Arduina a SD karet. Já jsem si pro dnešní ukázku vybral Ethernet Shield, který obsahuje již slot na microSD. Sehnat samotný slot jak vidíte na obrázku dole také není problém a je velmi levný. Ethernet Shield také není nejdražší, mě vyšel ze zahraničí asi na 150Kč. Kdo hledá najde :-). 

Ethernet Shield se slotem na microSD

Samostatný slot na SD karty

 

Jak jsem již řekl, v dneším díle budeme pracovat s Ethernet Shieldem a nasadíme si ho na Arduino UNO (ještě jsem ho v tutoriálu nepoužil, tak aby jsme mu nekřivdili).

Chtěl jsem také ukázat, použití samostatného slotu na karty SD jak vidíte na horním obrázku, ale nenašel jsem doma standardní kartu SD a ani adaptér na tuto velikost. Použil jsem tedy microSD od firmy Kingston o kapacitě 2GB. Nevím, zda Arduino podporuje větší kapacity, nutno vyzkoušet. Ukážeme si tedy použítí Ethernet Shieldu z něhož použijeme pouze slot na karty. Pro kominikaci s kartou je používáno SPI (Serial Peripheral Interface - 4 vodičová seriová komunikace). Na tomto Shieldu je již slot připojen k pinúm na Arduinu a to:

MOSI - pin 11 na Arduino Uno/Duemilanove/Diecimila
MISO - pin 12 na Arduino Uno/Duemilanove/Diecimila
CLK - pin 13 na Arduino Uno/Duemilanove/Diecimila
CS -  pin 4 na Arduino Uno/Duemilanove/Diecimila 

Takže Shield nasadíme na Arduino nebo použijeme a zapojíme samostatný modul slotu SD a nahrajeme si do něj program, který zatím jen vypíše info o kartě:

Program odesílá výsledky na seriový port. Proto si otevřeme po nahrátí programu Serial Monitor (nezapomeňte nastavit správnou rychlost seriového portu). Výsledek by měl vypadat nějak takhle:

Pokud vidíte podobný výsledek, gratuluji. V opačném případě a při zobrazení hlášky "Pametova karta nebyla detekovana" musíte najít, kde je zakopaný pes. Ve většině případů by to mělo fungovat, v případě opaku zkuste zkontrolovat zapojení (v případě modulu slotu SD karty) nebo použijte kartu jinou. 

Nyní, aby jsme kartu nějakým způsobem k něčemu využili, vypsání infa o kartě je zajímavé, ale pouze demostruje její funkčnost. V minulých návodech jsme k Arduino připojovaly různá čidla, ze kterých jsme informace četli na nějakém displeji nebo sériovém portu. Ale co když si chceme postavit zařízení, které bude sledovat nějaké hodnoty a tyto ukládat. Data z těhto čidel budeme tedy zapisovat na SD kartu do nějakého souboru. No jo, ale na co nám bude nějaká řada hodnot, když nevíme kdy tyto hodnoty byly měřeny. Pomuže nám tedy v tomto případě RTC modul (modul reálného času) připojený přes I2C. Toto si zařídíme jako první. Můžeme se odrazit od lekce 11, kde je vše vysvětleno a s cenou modulu cca 50 Kč není co řešit. Nejprve se tedy k Arduinu připojíme RTC modul. Na Arduinu UNO je I2C na pinech A4 (SDA) a A5 (SCL).

Z obrázku je vidět, že napojení hodinového modulu je naprostá hračka pomocí 2 vodičů I2C a napájení (5V a GND)

 

Kdo si chce zapojení hodinové modulu zkontrolovat, může zkusit tento prográmek, který po nahrání do Arduina odesílá každou vteřinu čas na sériový port.:

Ale vše bylo již vysvětleno v lekci 11 a půjdeme dál. Rozhodl jsem se pro demostraci připojit modul světelného senzoru, který převádí světlo na analogovou hodnotu, kterou přivedeme na A0 a tuto budeme zapisovat do souboru na SD kartu. Je ale samozřejmně na Vás jakou hodnotu budete zapisovat a z jakého senzoru nebo čidla. Můžete použít DHT11 nebo i jiné čidlo. Náš příklad bude ovšem se světelným senzorem. Tento si tedy zapojíme. Já již mám vše v modulu, ale jde to snadno vyrobit i pomocí součástek. 

Teď k samotnému programu. Úkol je jasný. Z modulu času získat čas, potom zjistit hodnotu z analogového portu A0 na Arduinu a tyto údaje zapsat do souboru na paměťové kartě, který nazveme třeba data.txt. Zvolíme si také interval zápisu hodnot a to cca každých 5 sekund. Zdrojový kód je zde:

Jak vidíte opět nic složitého, Kód není dlouhy většina jsou komentáře. Pro kontrolu jsem ponechal výstup na sériový port. Výsledek by měl vypada v Serial Monitoru asi takle. Jak vidíme vše bez problémů funguje. 

Teď příde to hlavní. Arduino vypneme a vyndáme kartu ze slotu a vložíme např do čtečky karet nebo jiného zařízení, které nám umožní podívat se na soubory na kartě. Soubor data.txt si otevřeme v poznámkovém bloku a můžeme se tešit z výsledku :-). Soubor naleznete v kořenovém adresáři.

Pokud máte v souboru zapsaná data, gratuluji :-). V případě, že budeme chtít data nějakým způsobem využít a dále zpracovávat, poradím Vám jeden z mnoha způsobú jak toho dosáhnout. Data budeme zapisovat do souboru data.cvs. Jde o formát, který při dodržení několika pravidel v pohodě přečtě Microsoft Excel a data zobrazí už v tabulce. Odkaz na podrobnou specifikaci souboru csv je zde. Zkoumat do podrobna to nemusíme. Upravený program je zde:

Změny v programu nejsou markantní. Z RTC modulu času jsme navíc vzali datum a hodnotu jsme oddělili " ; " středníkem. Měla by fungovat i čárka. Změnili jsme také název souboru na data.csv a frekvenci zápisu na 20 sekund. Když si poté soubor otevřeme v Excelu krásně vidíme seřazené hodnoty a já jsem si z těhto hodnot vytvořil i graf.

Aby nám ovšem Excel vykreslil graf, změnil jsem formát 1. sloupce na čas. Jinak to bere jako datum a stejnou hodnotu, a graf se nezobrazí správně. Modul senzoru dává tím vetší napětí, čím menší je světlo. Jak je vidět pomalu se stmívalo a jelikož byl senzor umístěn na stole před monitorem, skoky hodnot zaznamenaly několik zapnutí a vypnutí spořiče obrazovky. Data byla sbírána něco přes 1 hodinu. V připadě umístění senzoru ven za okno a delším zaznamenání hodnot by jsme získali určitě daleko zajímavější data.  

Zpět

Diskusní téma: Lekce 13 - Arduino a SD karta - ukládáme data

Datum
Vložil
Titulek

Mega

Mám otázku. Co keď MM obsadene pony 50 51 52 53 atď snímačom rc 522 da sa zapojiť aj na iné?

Datum
Vložil
Titulek

datum a cas souboru

Zdfravím všechny. Nevíte proč mi to ukládá soubory na sd kartu s nějakým nesmyslným datem a časem? Myslím, že je to 1.1. rok si nepamatuju. Nevíte jak docílit toho, aby to ukládalo se správným časem a datumem? Jde to vůbec? Dík za radu.

Datum
Vložil
Titulek

Re: datum a cas souboru

Není nastavený čas na RTC?

Datum
Vložil
Titulek

Re: Re: datum a cas souboru

Není to špatně nastaveným časem. Do souboru to zapisuje čas korektně. Ale datum a čas založení(vzniku nebo změny) souboru, tedy to, co ukazuje každý souborový manažer se nezapisuje. Já nenašel nikde, kde by to ta knihovna obsluhovala. Ona snad vůbec tohle neumí.

Datum
Vložil
Titulek

delší zapis

Zdravím, mám problém s ukládáním na kartu. problém je v tom , že když chci uložit v jednom cyklu na kartu hodnoty třeba z 10 různých čidel tak mě to hned od začátku hodí "Chyba - nemohu otevrit soubor !!!" nevím kde je chyba... cca 3-4 čidla to uloží v pořádku, ale třeba 8 už hází tuhle chybu. mám arduino mega tak s pamětí by snad neměl byt problém. Nevíte někdo co to dělá? Jinak ty hodnoty se ukládají postupně a pokaždé se přepíše dataString.

Datum
Vložil
Titulek

Re: delší zapis

tak jsem zjistil že občas to zapisuje a občas ne. Když to nezapisuje tak je potřeba restartovat arduino a pak se to vetšinou chytne. Ale nevím proč se to děje...

Datum
Vložil
Titulek

Několik čteček najednou

Je nějaká možnost využít více čteček SD karet najednou? Jednu čtečku mám na ethernet modulu a druhá je na displeji. Budou se nějak hádat (o piny o SD objekt, ...) nebo je možné použít třeba SD.begin(...) pro první čtečku SD a SD1.begin(...) pro druhou, ...?

Datum
Vložil
Titulek

upload error

Zdravím, při zkoušce tohoto tutoriálu jsem narazil na problém při uploadování programu do arduina s nasazeným ethernet shieldem. Vždy jsem dostal hlášku <b>"avrdude: stk500_getsync(): not in sync: resp=0x00".</b> Trochu jsem googlil a našel jsem řešení. Na vině je SMD kondenzátor na desce ethernet shieldu, který je zapojený u resetovacího tlačítka. Stačí ho vypájet a vše funguje jak má. Shield jsem koupil v číně čili kdovíjaká je to revize. Vzhledově je podobný tomu z tohoto článku jen tam mám místo dvou rezistorů jeden. Mrkněte na http://www.hobbyist.co.nz/?q=ethernet-shield-w5100 nebo třeba http://forum.arduino.cc/index.php?topic=99880.msg1037580#msg1037580. Není se čeho bát, kondenzátor se dá kdykoliv připájet zpět...

Datum
Vložil
Titulek

Re: upload error

Ahoj, prosim ta ktorý kondenzator to je, myslím že tam mam dva vedla seba, nemožem ti poslat foto a ty by si mi ho ukázal ? :) díky moc :)

Datum
Vložil
Titulek

Re: Re: upload error

V jednom z těch příspěvků, na které jsem posílal odkaz se píše: The issue is c3 (100n cap). It is located on the Ethernet shield, at the bottom left hand corner of the reset switch (the resistor is above and to the left of the cap). Mine was brown. Just float it off with a soldering iron, and viola!
Podle toho jsem postupoval. V mém případě tam byl jeden kondenzátor a jeden rezistor. Ethernet shield stojí 6$ tak prostě vyzkoušej jeden a pokud to nepomůže připájej ho zpět a zkus další...

1 | 2 | 3 | 4 >>

Vyhledávání

arduino8.cz © 2015 Všechna práva vyhrazena.