Անլար SD քարտի ընթերցող [ESP8266] ՝ 10 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Ենթադրվում էր, որ USB- ը համընդհանուր էր, և հիմնական նպատակը տաք փոխանակելի դարձնելն էր, որը չափազանց հեշտ էր ինտերֆեյսի մեջ դնել այլ սարքերի հետ, բայց տարիների ընթացքում այդ գաղափարը անհանգիստ դարձավ: Այս USB պորտերի շատ տարբեր տարբերակներ կան, որոնք երբեմն այնքան հիասթափեցնող են, և այն, թե ինչպես են դրանք աշխատում, լիովին հակասում են նրանց անունին [USB - Universal Serial Bus], քանի որ յուրաքանչյուր USB ընդունիչ պետք է համատեղելի լինի ցանկացած USB սարքի հետ: Դուք չեք կարող միացնել ձեր USB կրիչը կամ ստեղնաշարը լիցքավորիչի ներսում և ակնկալել, որ այն կաշխատի:

Բայց հայեցակարգը չափազանց լավ է հնչում: Ահա թե ինչու այս «Ունիվերսալ-նավահանգիստ» հասկացությունը նախաձեռնելու համար ես սկսեցի «Անլար քարտի ընթերցող» պարզ նախագծով

Սա կատարեց իմ բոլոր ցանկությունները: Մնում է միայն այն միացնել ցանկացած USB ընդունիչի մեջ, կարևոր չէ, թե որն է:

Այն միացնելուն պես այն ստեղծում է մուտքի կետ, որտեղ մենք կարող ենք միանալ, ապա միանալ մուտքի կետին և պարզապես բացել ցանկացած FTP հաճախորդի ծրագիր ցանկացած համատեղելի սարքում: Այս կարգավորմամբ մենք կարող ենք անլար պատճենել, ինչպես նաև ֆայլեր պահել SD քարտում:

Պարագաներ

Սրանք այն ապրանքների ցանկն են, որոնք կարող են օգնել ձեզ հեշտությամբ կատարել այս նախագիծը

(Գործընկերային հղում)

• Esp12E ՝
• SD քարտ ՝
• Միկրո SD ադապտեր ՝
• HeaderPins ՝
• Անկյուն վերնագրի քորոցներ ՝
• Հաղորդալարեր ՝
• FTDI ՝
• Arduino nano + ծրագրավորող մետաղալար ՝
• Արական USB ՝
• PCB:
• Oldոդման ատրճանակ ՝
• Sոդման կապար ՝

Քայլ 1: SD (անվտանգ թվային) քարտ

SD- ը նշանակում է Secure Digital, այն նման է ձեր Pendrive- ին, բայց ավելի փոքր հետքերով և շատ ավելի էժան գնով:

Երբ մենք պետք է սա օգտագործենք միկրոկոնտրոլերներից որևէ մեկի հետ, կա 2 տարբերակ, մեկը ՝ SDIO և SPI: Գրեթե բոլոր SD քարտերը կիսում են բազմաթիվ ստանդարտ հնարավորություններ և ունեն նույն ֆիզիկական և էլեկտրական բնութագրերը: SPI- ի և SDIO- ի միջև իրական տարբերությունները հիմնականում ծրագրային ապահովման մակարդակի վրա են: Այս մասին ավելին կարող եք կարդալ այս Հղումով:

Առայժմ, պարզապես ասենք, որ SDIO- ն ավելի արագ, բայց ավելի դժվար է իրականացնել, իսկ SPI- ն ավելի դանդաղ է, բայց ավելի հեշտ է իրականացնել: Քանի որ միկրոկոնտրոլերների մեծ մասը լռելյայն աջակցում է SPI- ն, մենք պարզապես կառչենք դրան:

SD քարտի pinout SPI- ի համար

Pin -1 - CS (Chip select) Pin -2 - DI (MOSI) Pin -3 - GNDPin -4 - VCCPin -5 - SCLKPin -6 - GNDPin -7 - DO (MISO) Pin -8 - NCPin -9 - NC

Քայլ 2: SD քարտի ադապտեր փոփոխություն

Դուք կարող եք օգտագործել SD քարտի ցանկացած մոդուլ, որն աջակցում է Arduino- ին և esp8266- ին, սակայն այս նախագծի համար մենք կօգտագործենք microSD քարտի ադապտեր և կփոխենք այնպես, որ մենք կարողանանք այն օգտագործել մոդուլի փոխարեն:

Նախ, մաքրեք SD քարտի ադապտերների կոնտակտները: Այնուհետև օգտագործեք անկյունագծով վերնագրերի կապում և կապեք դրանք անմիջապես ադապտերների կոնտակտներին: Theոդման աշխատանքներն ավարտելուց հետո ստուգեք վերնագրի կապերի միջև եղած շփումները `կարճ միացման առկայությունը ստուգելու համար: Հեռացրեք սև տարանջատիչը մեկ առ մեկ, այնպես որ, երբ այն հետ տեղադրենք, այն կհարթվի PCB- ի հետ:

Կտրեք PCB- ն այնպես, որ այն հիանալի տեղավորվի SD քարտի ադապտերի հետ և լրացուցիչ տարածք ունենա ՝ արական USB պորտը ավելացնելու համար:

Դուք կարող եք նույն գործընթացը կատարել SD քարտի հետ ՝ ադապտերի փոխարեն, բայց դա բավականին ռիսկային է, եթե այն վնասեք:

Քայլ 3: USB միացում

Մենք պետք է սնուցենք SD քարտը: Դրա համար մենք կօգտագործենք USB ընդունման պորտը: Այսպիսով, մենք կօգտագործենք արական USB պորտ: Սովորաբար սա ունի 4 կապ, որտեղ տվյալների փոխանցման համար օգտագործվում է 2 միջին կապ, իսկ հզորության և գրունտի համար `2 ծայրահեղ կապում: Քանի որ մեզ պարզապես ուժ է պետք, ես կկտրեմ տվյալների կապերը և կպահեմ GND- ը և VCC- ն:

Այնուհետև տեղադրեք արական USB պորտը SD քարտի դիմաց, որտեղ մենք ավելի վաղ տարածք էինք զբաղեցրել, այնուհետև ամրացրեք այն տեղում: Սա դեռ չի լուծել էներգիայի որևէ խնդիր: Քանի որ SD քարտը պահանջում է 3.3 վ, բայց USB մատակարարումը ստանդարտ 5 Վ է, եթե այն ուղղակի միացնում եք մատակարարմանը, հավանաբար կջրեք SD քարտը (Բայց microSD ադապտերից ոչ մի վնաս չի լինի):

Որպեսզի դա լուծվի, մենք կօգտագործենք 3.3 Վ կարգավորիչ և USB- ի մուտքը կկապենք 3.3 Վ կարգավորիչին, այսինքն `USB- ի GND- ը կկարգավորենք կարգավորիչի 1 -ին կապին և կարգավորիչի 3 -րդ կապը կկարգավորենք կարգավորիչի +5 Վ -ին: Ի վերջո, կարգավորիչի կարգավորիչ 3 -ը (ելքային քորոցը) և հիմքը կպցրեք SD քարտին:

Սա կարգավորում է SD քարտի հզորությունը: Ավելի մանրամասն կապի համար կարող եք ստուգել սխեմայի սխեման:

Քայլ 4: Ամեն ինչ միացրեք ESP-12E- ի հետ

Այժմ SD քարտից տվյալները կարդալու և գրելու համար մենք կօգտագործենք Esp12E wifi մոդուլը, չնայած այն ավելի դանդաղ է, քան esp32- ը: Բայց իսկապես կարևոր չէ, թե որ մեկն եք ընտրում, ես պատճառները կասեմ վերջին քայլերում:

Նախ կպցրեք EN (միացնել կապը) esp12E- ի VCC- ին, սա կմիացնի IC- ն: Եթե դա միացված չէ HIGH ազդանշանին, IC- ն չի միանա: Այնուհետև տեղադրեք esp12E- ն PCB տախտակի հետևի մասում և կպցրեք esp12E- ի SPI կապումներն SD քարտի SPI կապանքներին: Մանրամասների համար կապը ստուգում է սխեմայի սխեման:

Քայլ 5: HTTP VS FTP

Նախքան ծրագրավորումը, ես որոշ հետազոտություններ կատարեցի, թե ինչպես են աշխատում ներլցումները և վերբեռնումները, այդ ժամանակ ես պատահաբար հանդիպեցի FTP բառին: Հիմնականում FTP- ը նշանակում է ֆայլերի փոխանցման արձանագրություն, այս արձանագրությունը օգտագործվում է սերվերների և հաճախորդի միջև ֆայլեր փոխանցելու համար և ամբողջովին տարբերվում է սովորական HTTP- ից, որտեղ հաճախորդը և սերվերը ուղարկում և ստանում են շատ փոքր չափի պահանջներ/պատասխաններ:

FTP- ն ավելի արագ է, քան HTTP- ը ֆայլեր փոխանցելիս, քանի որ այն հատուկ ստեղծված է դրա համար: Այսպիսով, ես ուզում էի սա իրականացնել այս նախագծում: Որտեղ FTP սերվեր աշխատում է esp-12E- ի վրա, և մենք կարող ենք տվյալ FTP- ի միջոցով տվյալներ մղել և բերել SD քարտ:

Քայլ 6: Պարզեք FTP գրադարանը

Ես չկարողացա գտնել FTP գրադարան, որը շատ ակտիվ մշակված կամ հատուկ պատրաստված է esp8266- ի համար: Բայց ինչ -որ փորփրելով հանդիպեցի Դեյվիդ Պայվային, ով FTP սերվերի Arduino տարբերակը տեղափոխեց esp8266, բայց SPIFFS աջակցությամբ և ոչ թե SD քարտով:

Բայց քիչ ջանքեր գործադրելով ՝ ես գտա մեկին, ով որոշակի աշխատանքներ կատարեց Դեյվիդ Պայվայի գրադարանում ՝ SPIFFS- ը SD քարտի փոխարկելու համար: Բայց երբ ես փորձեցի օգտագործել սա, ես բախվեցի 2 խնդրի. Նախ, այն էջը, որտեղ ես պարզեցի, որ դա կորեերեն էր, այնպես որ ես ստիպված էի բառացիորեն նստել և թարգմանել ամեն ինչ, որպեսզի իմանամ, թե ինչ է կատարվում, նախքան դրա հետ որևէ բան անելը: Հետո երկրորդ խնդիրն այն էր, որ ես ստիպված էի փոփոխել գոյություն ունեցող SD գրադարանը ՝ աջակցելու նրա կատարած փոփոխություններին, բայց դա ինձ շատ անշնորհք էր թվում:

Այսպիսով, ես համեմատեցի թե՛ այս գրադարանը, մեկը ՝ Դեյվիդ Պայվայի, և՛ մյուսը կորեական կայքէջի հետ, այնուհետև որոշ փոքր փոփոխություններ կատարեցի և ամբողջը դարձրեցի մեկ նախագծի, այնպես որ կարիք չկա որևէ տեսակի գրադարան տեղադրել: Դուք կարող եք ստուգել ծածկագիրը իմ Github հաշվից:

Քայլ 7. ESP-12E- ի ծրագրավորում

ESP-12E- ն չի ներկառուցված ծրագրավորողով, այնպես որ մենք պետք է օգտագործենք արտաքին ծրագրավորող, ինչպես FDTI մոդուլը: Այսպիսով, ես պատրաստեցի ադապտեր մի քանի լարերով և վերնագրերի կանացի կապանքներով: Դրանով մենք կարող ենք ժամանակավորապես զոդել esp12E- ն և ծրագրավորել այն ՝ օգտագործելով FTDI մոդուլը:

Միացրեք GND- ը [esp12E] GND- ին, Rx [esp12E] Tx- ին, Tx [esp12E] Rx- ին, GPIO15 [esp12E] GND- ին, GPIO0 [esp12E] GND- ին, VCC [esp12E] - ը FDTI մոդուլի VCC- ին:

Այնուհետև վերբեռնեք կոդը Github- ից ՝ օգտագործելով Arduino IDE- ն:

Theրագիրը վերբեռնելուց հետո կարող եք զոդել այն լարերը, որոնք միացված էին esp12E ծրագրին:

Քայլ 8: Նախագծի ավարտում:

Պարզապես տեղադրեք ադապտերի ներսում ցանկացած microSD [32 ԳԲ առավելագույն] քարտ և միացրեք ամբողջ սարքը USB- ի հետ համատեղելի ցանկացած սարքի, ինչը պետք է ուժ հաղորդի: Բայց պետք է հաշվի առնել մի քանի բան, համոզվեք, որ USB պորտի ելքային հոսանքը 1 ամպից մեծ է, պարզապես ավելի ապահով կողմում լինելու համար: Քանի որ Esp12E մոդուլը ավելի շատ հոսանք է սպառում ֆայլեր փոխանցելիս:

Քայլ 9: Սարքի օգտագործումը

Սարքը սնվելուն պես սարքը ստեղծում է մուտքի կետ, որը կոչվում է SD Reader: Միացեք այս մուտքի կետին ՝ օգտագործելով ծածկագրի վրա եղած գաղտնաբառը: Այնուհետև կախված նրանից, թե որ սարքն եք օգտագործում 12E- ին միանալու համար, ներբեռնեք համապատասխան FTP հաճախորդի ծրագրակազմը, եթե օգտագործում եք համակարգիչ, ներբեռնեք WinSCP կամ Filzella, և եթե օգտագործում եք Android սարք, ներբեռնեք AndFTP:

Տեղադրումն ավարտվելուց հետո բացեք AndFTP- ը և լրացրեք հավատարմագրերը ՝ FTP հաճախորդը կարգավորելու համար: Իմ դեպքում օգտագործողի անունը և գաղտնաբառը ծածկագրում թողել եմ կանխադրված «esp8266»: Այսպիսով, օգտագործեք այն օգտագործողի տեղեկատվության և հյուրընկալողի համար 192.168.12.7. Վերջապես, միացեք FTP սերվերին:

Երբ դա արվի, կարող եք ներբեռնել ցանկացած ֆայլ SD քարտից, ինչպես նաև կարող եք ձեր հեռախոսից ֆայլեր վերբեռնել SD քարտ:

Դուք կարող եք տեսնել տեսանյութը `իմանալու համար, թե ինչպես է այն աշխատում:

Քայլ 10: Վերջնական մտքեր

Բայց նախքան եզրակացության գալը, որ դա շատ հարմար սարք է, եկեք մի քայլ հետ գնանք:

Թեև դա անում է այն, ինչ ես ուզում եմ, բայց դա դանդաղ է: Ընդամենը 4 ֆայլի համար (յուրաքանչյուրը K 100Kb) տևում է մոտ 30 վայրկյան, և եթե փորձեք ավելի մեծ ֆայլով, ինչպիսին է 10 ՄԲ-ն, այն կտևի մոտ 3-4 րոպե: Սա օպտիմալացնելու եղանակներ կան, և այն էջից, որտեղ ես անդրադարձել էի, նա կարողացավ ստանալ մոտ 450kbs ընթերցման արագություն: (Esp32 և SD_MMC գրադարանների փոխանցման արագությունը կարող է լինել մոտ 1 ՄԲ/վրկ)

Պատճառը, թե ինչու ես դադարեցրի նախագիծը այստեղ և չփորձեցի այն օպտիմալացնել, 2 պատճառով էր: Առաջին պատճառը, ես իսկապես կցանկանայի, որ FTP սերվերի հետ միասին ես դեռ կարողանայի օգտագործել USB տվյալների գիծը ՝ տվյալների փոխանցման համար, բայց դա չի աջակցվում esp8266 կամ esp32- ում: Եվ երկրորդ պատճառն այն է, որ ես չկարողացա բավարար արագություն ստանալ ֆայլերը FTP- ով փոխանցելու համար: Սրանք նաև այն նույն պատճառն են, թե ինչու ես չեմ անհանգստացել esp12E- ի փոխարեն օգտագործել esp32- ը:

Բայց ես կարծում եմ, որ այս խնդիրներից մի քանիսը կարող են լուծվել, եթե մենք կարողանանք օգտագործել esp32 S2 տախտակները, որոնք ապահովում են ամբողջ արագությունը USB- ում: Գուցե ես կարող եմ դա անել մեկ այլ ուսանելի XD- ի համար: