如何将SD卡模块与PIC微控制器连接并在其中存储数据
安全数字（sd）卡用于在许多电子设备中存储信息，尤其是智能手机和数码相机。但是您知道您可以借助一个简单的 8 位微控制器在sd 卡上读取和写入信息吗？你没听错，这样做是可能的，这为嵌入式系统和设计打开了一个充满机会的袋子。由于 sd 卡的价格远优于任何其他存储选项，因此它可以用于存储和记录数天的数据。这使得日志记录功能更加简单。这是一个例子，你可以用一张 sd 卡做更多的事情。
因此，在本文中，我们将向您展示如何简单地将 sd 卡模块与 pic 微控制器连接并在其中存储数据。
了解不同类型的 sd 卡？
安全数字卡或 sd 卡是一种由 sd 协会 （sda） 开发的用于便携式设备的非易失性存储卡格式。secure digital 卡可细分为四类，如下所示。
sdsc（安全数字标准容量）：
您可以在市场上找到的最基本和最常见的卡是sdsc卡。它代表安全数字标准容量；这种类型的卡最大容量为 2gb，它使用 fat16 文件系统。除此之外，此类卡的最大传输容量为 12.5mb/s 。
sdhc（安全数字大容量）：
接下来，列表中还有另一种最常见的卡，称为sdhc或安全数字大容量卡。此卡最大容量为 32gb，支持升级后的 fat32 文件系统。在一般情况下，此卡支持的总线速度为 12.5mb/s 至 25mb/s，但根据总线接口（uhs-i、uhs-ii、uhs-iii、sd-表达）。
sdxc（安全数字扩展容量）：
接下来，我们有我们的sdxc卡或secure digital extended-capacity， 此卡的最大容量为 2tb，它可以同时支持 fat32 和 exfat 文件系统。此卡的默认总线速度为 12.5mb/s 至 25mb/s，但它支持高达 3938mb/s 取决于总线接口（uhs-i、uhs-ii、uhs-iii、sd-express）
sduc（安全数字超容量）：
接下来，在线上，我们有我们最近升级的卡或sduc卡，它代表安全数字超容量。此卡最大容量为 128tb，仅支持 exfat 文件系统。它还具有 12.5mb/s 到 25mb/s 的默认总线速度，但根据总线类型，它可以支持高达 3938mb/s（uhs-i、uhs-ii、uhs-iii、sd-express）。
sdio（安全数字输入输出）：
sdio是一种安全数字卡接口。根据容量和总线速度，它可以用作输入或输出设备的接口。
sd卡也按“写入速度”和“物理尺寸”分类
2.按“物理尺寸”分类
标准（32 毫米 × 24 毫米 × 2.1 毫米）
minisd（21.5 毫米 × 20 毫米 × 1.4 毫米）
microsd（15 毫米 × 11 毫米 × 1 毫米）
了解 sd 卡不同引脚的功能
一般来说，sd 卡有 9 个引脚，但其中只有 7 个引脚用于与 spi 模式下的 sd 卡通信。sd 卡 microsd 卡和 sd 卡模块的图像如下所示。
标准 sd 卡可以在 3 种模式下运行：
1. spi 模式引脚配置
2.一位 sd 模式引脚配置
3.四位 sd 模式引脚配置
在这个项目中，我们将通过 spi 与 sd 卡进行通信。工作频率在 100khz 至 400khz 之间。
将 sd 卡与 pic 微控制器通信所需的组件
构建此项目所需的组件非常通用，其中大部分都可以在您当地的爱好商店中找到。下面给出了所需组件的列表。
pic单片机（pic18f46k22）
sd卡模块（带3.3稳压器和逻辑电平转换器）
降压电阻（3x3.3k 和 3x2.2k）（如果直接使用 sd 卡）
20mhz晶振
33pf 电容 - 2nos
4.7k， 100e 电阻
pickit3
带领任何颜色
按钮
面包板
跳线
为 pic 和 sd 卡模块供电的 12v 适配器
用于将 sd 与 pic 微控制器连接的示意图
下面给出了基于 pic 微控制器的数据记录器的电路图。
我们使用 pic18f46k22 作为大脑与 sd 卡模块进行通信。我们已经知道pic单片机的工作电压是5v，不适合sd卡。由于 sd 卡工作在 3.3v 电压范围内，因此我们使用了一些分压器来降低 sd 卡输入电压。
我们使用 2.2k 和 3.3k 电阻器来创建分压器电路。
sd卡输入电压 = 5v x （3.3k/ （2.2k+3.3k）） = 3v
sd卡和pic单片机之间建立通信的程序
在这个项目中，我们使用chan 的 fatfs 通用 fat 文件系统模块库在 sd 卡上读取和写入数据，并使用 microchip 代码配置器 (mcc) 为 (pic18f46k22) 配置程序。完整的程序可以在本页底部找到。
上面提到的那些库包含在代码的开头。
#include mcc_generated_files/mcc.h#包括“ff.h”
接下来，定义2个变量fatfs和file用于访问sd卡的区域。
fatfs fatf；/* 每个卷需要的 fatfs 工作区 */文件；/* 每个打开的文件需要的文件对象 */
接下来，我们定义一个回调函数来让 led 闪烁，我们在 timer0 的帮助下做到这一点。我们计算它，以便 led 每 1 秒闪烁一次。
无效闪烁_led（）{ io_ra1_toggle();}
在main()循环中，我们调用system_initialize()函数来初始化系统外围设备，如（interrupt、pin、timer0、uart、spi1）。并启用全局和外围中断。
无效主要（无效）{ 单位体重； //初始化设备 system_initialize(); // 如果在 pic18 高/低优先级模式下使用中断，则需要启用全局高和低中断 // 如果在 pic 中档兼容模式下使用中断，则需要启用全局和外设中断 // 使用以下宏： // 启用全局中断 interrupt_globalinterruptenable(); // 禁用全局中断 //interrupt_globalinterruptdisable(); // 启用外设中断 interrupt_peripheralinterruptenable(); //禁用外设中断 //interrupt_peripheralinterruptdisable();
系统初始化后，调用tmr0_setinterrupthandler()函数，设置回调函数，然后启动 timer0。
tmr0_setinterrupthandler(blink_led);tmr0_starttimer();
完成所有初始化后，现在我们使用 sd 卡启动主进程。首先，我们需要调用函数f_mount()来挂载 sd 卡，并将返回值存储到名为fresult的变量中。通过检查该stat变量，我们可以进一步进行。所以，如果stat结果为fr_ok，则表示sd卡挂载成功，否则挂载失败。所以，在 sd 卡挂载成功后，我们现在调用f_open()创建一个名为“ test.txt ”的文件，然后使用 f_lseek()函数将光标指向文件末尾。现在，我们可以调用f_write()函数将数据写入该文件，最后，我们调用f_close()来关闭 sd 卡中打开的文件。这就是我们在之前创建的文本文件中写入的方式。
printf(\r\n=============开始与sd卡接口=============\r\n); fresult stat = f_mount(&fatfs, , 1); if (stat == fr_ok) { /* 挂载 sd */ printf(sd卡挂载成功\r\n); sd_led_sethigh(); if (f_open(&file, sd_test.txt, fa_open_always | fa_read | fa_write) == fr_ok) { /* 打开或创建文件 */ printf(创建文件成功\r\n); if ((file.fsize != 0) && (f_lseek(&file, file.fsize) != fr_ok)) 转到 endsd; /* 跳转到文件末尾 */ f_write(&file, 大家好！\r\n, 13, &bw); f_write(&file, 这是写入sd卡的短信。更多信息请访问www.circuitdigest.com\r\n, 99, &bw); endsd: f_close(&file); /* 关闭文件 */ sd_led_setlow(); }别的{ printf(创建文件失败\r\n); sd_led_setlow(); } }别的{ printf(sd卡挂载失败\r\n ------ fresult %d ------\r\n); } printf(\r\n=============完成与sd卡的接口=============\r\n\r\n\r\n \r\n);
这就是我们如何将 sd 卡与 pic 微控制器连接以将数据存储到 sd 卡中。
测试和调试通信过程
电路和代码完成后，我们在我们放入代码中的调试日志的帮助下测试了电路。如您所见，我们使用 usb 到 uart 转换器在我们使用 putty 的串行监视器窗口中记录调试数据。
看到“创建文件成功”信息后，我们从sd卡模块中取出sd卡，直接放入pc中验证文件是否创建，果然文件创建成功。
我们打开文件并检查我们输入的消息是否存在。它就在那里，这证明我们的代码工作正常。
#include mcc_generated_files/mcc.h
#包括“ff.h”
fatfs fatf；/* 每个卷需要的 fatfs 工作区 */
文件；/* 每个打开的文件需要的文件对象 */
无效闪烁_led（）{
io_ra1_toggle();
}
/*
主要应用
*/
无效主要（无效）
{
单位体重；
//初始化设备
system_initialize();
// 如果在 pic18 高/低优先级模式下使用中断，则需要启用全局高和低中断
// 如果在 pic 中档兼容模式下使用中断，则需要启用全局和外设中断
// 使用以下宏：
// 启用全局中断
interrupt_globalinterruptenable();
// 禁用全局中断
//interrupt_globalinterruptdisable();
// 启用外设中断
interrupt_peripheralinterruptenable();
//禁用外设中断
//interrupt_peripheralinterruptdisable();
tmr0_setinterrupthandler(blink_led);
tmr0_starttimer();
sd_led_setlow();
printf(############################################## ###########\r\n);
printf(与 pic18 的 sd 接口\r\n);
printf(############################################## ###########\r\n);
printf(系统设置完成\r\n);
printf(\r\n=============开始与sd卡接口=============\r\n);
fresult stat = f_mount(&fatfs, , 1);
if (stat == fr_ok) { /* 挂载 sd */
printf(sd卡挂载成功\r\n);
sd_led_sethigh();
if (f_open(&file, sd_test.txt, fa_open_always | fa_read | fa_write) == fr_ok) { /* 打开或创建文件 */
printf(创建文件成功\r\n);
if ((file.fsize != 0) && (f_lseek(&file, file.fsize) != fr_ok)) 转到 endsd; /* 跳转到文件末尾 */
f_write(&file, 大家好！\r\n, 13, &bw);
f_write(&file, 这是写入 sd 卡的短信。更多信息请访问www.circuitdigest.com \r\n, 99, &bw);
endsd: f_close(&file); /* 关闭文件 */
sd_led_setlow();
}别的{
printf(创建文件失败\r\n);
sd_led_setlow();
}
}别的{
printf(sd卡挂载失败\r\n ------ fresult %d ------\r\n);
}
printf(\r\n=============完成与sd卡的接口=============\r\n\r\n\r\n \r\n);
而（1）{
// 添加您的应用程序代码
}
}
/**
文件结束
*/
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安全数字卡或 sd 卡是一种由 sd 协会 （sda） 开发的用于便携式设备的非易失性存储卡格式。secure digital 卡可细分为四类，如下所示。
sdsc（安全数字标准容量）：
您可以在市场上找到的最基本和最常见的卡是sdsc卡。它代表安全数字标准容量；这种类型的卡最大容量为 2gb，它使用 fat16 文件系统。除此之外，此类卡的最大传输容量为 12.5mb/s 。
sdhc（安全数字大容量）：
接下来，列表中还有另一种最常见的卡，称为sdhc或安全数字大容量卡。此卡最大容量为 32gb，支持升级后的 fat32 文件系统。在一般情况下，此卡支持的总线速度为 12.5mb/s 至 25mb/s，但根据总线接口（uhs-i、uhs-ii、uhs-iii、sd-表达）。
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接下来，我们有我们的sdxc卡或secure digital extended-capacity， 此卡的最大容量为 2tb，它可以同时支持 fat32 和 exfat 文件系统。此卡的默认总线速度为 12.5mb/s 至 25mb/s，但它支持高达 3938mb/s 取决于总线接口（uhs-i、uhs-ii、uhs-iii、sd-express）
sduc（安全数字超容量）：
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sdio（安全数字输入输出）：
sdio是一种安全数字卡接口。根据容量和总线速度，它可以用作输入或输出设备的接口。
sd卡也按“写入速度”和“物理尺寸”分类
2.按“物理尺寸”分类
标准（32 毫米 × 24 毫米 × 2.1 毫米）
minisd（21.5 毫米 × 20 毫米 × 1.4 毫米）
microsd（15 毫米 × 11 毫米 × 1 毫米）
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一般来说，sd 卡有 9 个引脚，但其中只有 7 个引脚用于与 spi 模式下的 sd 卡通信。sd 卡 microsd 卡和 sd 卡模块的图像如下所示。
标准 sd 卡可以在 3 种模式下运行：
1. spi 模式引脚配置
2.一位 sd 模式引脚配置
3.四位 sd 模式引脚配置
在这个项目中，我们将通过 spi 与 sd 卡进行通信。工作频率在 100khz 至 400khz 之间。
将 sd 卡与 pic 微控制器通信所需的组件
构建此项目所需的组件非常通用，其中大部分都可以在您当地的爱好商店中找到。下面给出了所需组件的列表。
pic单片机（pic18f46k22）
sd卡模块（带3.3稳压器和逻辑电平转换器）
降压电阻（3x3.3k 和 3x2.2k）（如果直接使用 sd 卡）
20mhz晶振
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pickit3
带领任何颜色
按钮
面包板
跳线
为 pic 和 sd 卡模块供电的 12v 适配器
用于将 sd 与 pic 微控制器连接的示意图
下面给出了基于 pic 微控制器的数据记录器的电路图。
我们使用 pic18f46k22 作为大脑与 sd 卡模块进行通信。我们已经知道pic单片机的工作电压是5v，不适合sd卡。由于 sd 卡工作在 3.3v 电压范围内，因此我们使用了一些分压器来降低 sd 卡输入电压。
我们使用 2.2k 和 3.3k 电阻器来创建分压器电路。
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上面提到的那些库包含在代码的开头。
#include mcc_generated_files/mcc.h#包括“ff.h”
接下来，定义2个变量fatfs和file用于访问sd卡的区域。
fatfs fatf；/* 每个卷需要的 fatfs 工作区 */文件；/* 每个打开的文件需要的文件对象 */
接下来，我们定义一个回调函数来让 led 闪烁，我们在 timer0 的帮助下做到这一点。我们计算它，以便 led 每 1 秒闪烁一次。
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无效主要（无效）{ 单位体重； //初始化设备 system_initialize(); // 如果在 pic18 高/低优先级模式下使用中断，则需要启用全局高和低中断 // 如果在 pic 中档兼容模式下使用中断，则需要启用全局和外设中断 // 使用以下宏： // 启用全局中断 interrupt_globalinterruptenable(); // 禁用全局中断 //interrupt_globalinterruptdisable(); // 启用外设中断 interrupt_peripheralinterruptenable(); //禁用外设中断 //interrupt_peripheralinterruptdisable();
系统初始化后，调用tmr0_setinterrupthandler()函数，设置回调函数，然后启动 timer0。
tmr0_setinterrupthandler(blink_led);tmr0_starttimer();
完成所有初始化后，现在我们使用 sd 卡启动主进程。首先，我们需要调用函数f_mount()来挂载 sd 卡，并将返回值存储到名为fresult的变量中。通过检查该stat变量，我们可以进一步进行。所以，如果stat结果为fr_ok，则表示sd卡挂载成功，否则挂载失败。所以，在 sd 卡挂载成功后，我们现在调用f_open()创建一个名为“ test.txt ”的文件，然后使用 f_lseek()函数将光标指向文件末尾。现在，我们可以调用f_write()函数将数据写入该文件，最后，我们调用f_close()来关闭 sd 卡中打开的文件。这就是我们在之前创建的文本文件中写入的方式。
printf(\r\n=============开始与sd卡接口=============\r\n); fresult stat = f_mount(&fatfs, , 1); if (stat == fr_ok) { /* 挂载 sd */ printf(sd卡挂载成功\r\n); sd_led_sethigh(); if (f_open(&file, sd_test.txt, fa_open_always | fa_read | fa_write) == fr_ok) { /* 打开或创建文件 */ printf(创建文件成功\r\n); if ((file.fsize != 0) && (f_lseek(&file, file.fsize) != fr_ok)) 转到 endsd; /* 跳转到文件末尾 */ f_write(&file, 大家好！\r\n, 13, &bw); f_write(&file, 这是写入sd卡的短信。更多信息请访问www.circuitdigest.com\r\n, 99, &bw); endsd: f_close(&file); /* 关闭文件 */ sd_led_setlow(); }别的{ printf(创建文件失败\r\n); sd_led_setlow(); } }别的{ printf(sd卡挂载失败\r\n ------ fresult %d ------\r\n); } printf(\r\n=============完成与sd卡的接口=============\r\n\r\n\r\n \r\n);
这就是我们如何将 sd 卡与 pic 微控制器连接以将数据存储到 sd 卡中。
测试和调试通信过程
电路和代码完成后，我们在我们放入代码中的调试日志的帮助下测试了电路。如您所见，我们使用 usb 到 uart 转换器在我们使用 putty 的串行监视器窗口中记录调试数据。
看到“创建文件成功”信息后，我们从sd卡模块中取出sd卡，直接放入pc中验证文件是否创建，果然文件创建成功。
我们打开文件并检查我们输入的消息是否存在。它就在那里，这证明我们的代码工作正常。
#include mcc_generated_files/mcc.h
#包括“ff.h”
fatfs fatf；/* 每个卷需要的 fatfs 工作区 */
文件；/* 每个打开的文件需要的文件对象 */
无效闪烁_led（）{
io_ra1_toggle();
}
/*
主要应用
*/
无效主要（无效）
{
单位体重；
//初始化设备
system_initialize();
// 如果在 pic18 高/低优先级模式下使用中断，则需要启用全局高和低中断
// 如果在 pic 中档兼容模式下使用中断，则需要启用全局和外设中断
// 使用以下宏：
// 启用全局中断
interrupt_globalinterruptenable();
// 禁用全局中断
//interrupt_globalinterruptdisable();
// 启用外设中断
interrupt_peripheralinterruptenable();
//禁用外设中断
//interrupt_peripheralinterruptdisable();
tmr0_setinterrupthandler(blink_led);
tmr0_starttimer();
sd_led_setlow();
printf(############################################## ###########\r\n);
printf(与 pic18 的 sd 接口\r\n);
printf(############################################## ###########\r\n);
printf(系统设置完成\r\n);
printf(\r\n=============开始与sd卡接口=============\r\n);
fresult stat = f_mount(&fatfs, , 1);
if (stat == fr_ok) { /* 挂载 sd */
printf(sd卡挂载成功\r\n);
sd_led_sethigh();
if (f_open(&file, sd_test.txt, fa_open_always | fa_read | fa_write) == fr_ok) { /* 打开或创建文件 */
printf(创建文件成功\r\n);
if ((file.fsize != 0) && (f_lseek(&file, file.fsize) != fr_ok)) 转到 endsd; /* 跳转到文件末尾 */
f_write(&file, 大家好！\r\n, 13, &bw);
f_write(&file, 这是写入 sd 卡的短信。更多信息请访问www.circuitdigest.com \r\n, 99, &bw);
endsd: f_close(&file); /* 关闭文件 */
sd_led_setlow();
}别的{
printf(创建文件失败\r\n);
sd_led_setlow();
}
}别的{
printf(sd卡挂载失败\r\n ------ fresult %d ------\r\n);
}
printf(\r\n=============完成与sd卡的接口=============\r\n\r\n\r\n \r\n);
而（1）{
// 添加您的应用程序代码
}
}
/**
文件结束
*/
大模型参数达百万亿级别，AI商业化进程加速！
发电机保护系统巡检 发电机保护系统巡检
亨通光电全新的5G智慧应用正式上线
一季度电信业务收入3383亿 移动互联网流量357亿GB
LED显示屏中的尖端技术是什么
如何将SD卡模块与PIC微控制器连接并在其中存储数据
pppoe什么意思_pppoe连接不上怎么办
DRAM，NAND闪存价格分别下降11%，21% SK海力士预计今年设备投资削减40%
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比特币突破2.1万美元，创下历史新高
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如何理解数字电位器
RAM long数据数据烧写到0x1800 Flash中的方法
百度无人车亮相世界互联网大会
专家PK：诺基亚会不会“卖身”微软？
汇顶科技正在积极研发一种LCD屏的光学指纹识别方案
云测试解决传统测试痛点，已形成垂直平台和巨头两大派别
通过超低功耗FLASH单片机实现微波辐射成像系统的设计
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