Запись температуры на microSD с помощью ESP32

14.11.2019Вольтик.руИнтернет вещей, Проекты на ESP8266 / EPS323

Вступление

В этом проекте показано, как сохранять данные с временными метками на карте microSD при помощи микроконтроллера ESP32. Для примера мы будем сохранять показания датчика температуры DS18B20 каждые 10 минут. ESP32 будет находиться в глубоком сне между сеансами чтения показаний и запрашивать дату и время, используя протокол NTP (Network Time Protocol — Протокол сетевого времени).

Установка дополнения для ESP32 в Arduino IDE

Перед тем как начать, давайте вкратце опишем основные составляющие нашего проекта:

Запись значений температуры на карту microSD с помощью ESP32

Микроконтроллер ESP32 считывает показания температуры с датчика DS18B20.
После получения температуры он запрашивает дату и время на сервере по протоколу NTP. Для этого ESP32 понадобится соединение по интерфейсу Wi-Fi.
Данные (температура и временная метка) записываются на карту microSD.
Затем микроконтроллер ESP32 переходит в режим сна на 10 минут.
ESP32 просыпается и повторяет весь процесс.

Необходимые для проекта компоненты

Подготовка модуля для microSD

Для записи данных на карту microSD посредством микроконтроллера ESP32 мы будем использовать модуль с SPI интерфейсом.

Форматирование micro SD

Перед использованием необходимо произвести форматирование MicroSD карты. Для этого выполните следующее.

Вставьте карту microSD в компьютер. Пройдите в «My Computer» (Мой компьютер) и нажмите правой кнопкой мыши на «SD card» (Карта SD). Выберите «Format» (Форматировать).
Появиться новое окно. Выберите «FAT32» и нажмите «Start» (Начать), чтобы запустить процесс форматирования, и следуйте указаниям на экране.

Схема подключения компонентов

Соедините элементы, как показано на нижеследующей схеме, созданной с помощью программы Fritzing (полный обзор программы по ссылке).

Для подключения модуля карты microSD можно также использовать следующую таблицу.

Модуль MicroSD	ESP32
3V3	3V3
CS	GPIO 5
MOSI	GPIO 23
CLK	GPIO 18
MISO	GPIO 19
GND	GND

На следующем рисунке показан пример готового устройства.

Подготовка среды разработки Arduino IDE для работы с ESP32

Подготовка среды разработки Arduino IDEДля среды Arduino IDE существует дополнение, которое позволяет программировать микросхему ESP32 посредством этой среды и её языка программирования.

Следуйте одному из нижеприведённых руководств, чтобы подготовить среду Arduino IDE для работы с ESP32, если вы этого ещё не сделали.

Установка необходимых для работы библиотек

Перед загрузкой кода необходимо проверить наличие всех необходимых библиотек: библиотеки OneWire Пауля Стоффрегена и библиотеки Dallas Temperature для работы с датчиком DS18B20. Также необходима библиотека TPClient (форк, созданный пользователем Taranais), которая отправляет запросы к серверу NTP.

Для установки этих библиотек нужно выполнить следующие действия:

Библиотека OneWire

Скачать библиотеку OneWire по ссылке.
Разархивируйте файл с расширением .zip
Смените название папки OneWire-master на OneWire.
Переместите папку OneWire в вашу папку с установленными библиотеками среды Arduino IDE.
Перезапустите среду Arduino IDE.

Библиотека Dallas Temperature

Скачать библиотеку DallasTemperature по ссылке.
Разархивируйте файл с расширением .zip
Смените название папки Arduino-Temperature-Control-Library-master на DallasTemperature.
Переместите папку DallasTemperature в вашу папку с установленными библиотеками среды Arduino IDE.
Перезапустите среду Arduino IDE.

Библиотека NTPClient

Скачайте библиотеку NTPClient по ссылке.
Разархивируйте файл с расширением .zip
Смените название папки NTPClient-master на NTPClient.
Переместите папку NTPClient в вашу папку с установленными библиотеками среды Arduino IDE.
Перезапустите среду Arduino IDE.

Загрузка программного кода регистратора данных

Ниже представлен код, который необходимо загрузить в микроконтроллер ESP32. Перед загрузкой необходимо изменить код, указав параметры вашей сети: идентификатор SSID и пароль.

/*********
  Rui Santos
  Complete project details at https://randomnerdtutorials.com  
*********/

// Libraries for SD card
#include "FS.h"
#include "SD.h"
#include "SPI.h"

//DS18B20 libraries
#include "OneWire.h"
#include "DallasTemperature.h"

// Libraries to get time from NTP Server
#include "WiFi.h"
#include "NTPClient.h"
#include "WiFiUdp.h"

// Define deep sleep options
uint64_t uS_TO_S_FACTOR = 1000000;  // Conversion factor for micro seconds to seconds
// Sleep for 10 minutes = 600 seconds
uint64_t TIME_TO_SLEEP = 600;

// Replace with your network credentials
const char* ssid     = "REPLACE_WITH_YOUR_SSID";
const char* password = "REPLACE_WITH_YOUR_PASSWORD";

// Define CS pin for the SD card module
#define SD_CS 5

// Save reading number on RTC memory
RTC_DATA_ATTR int readingID = 0;

String dataMessage;

// Data wire is connected to ESP32 GPIO 21
#define ONE_WIRE_BUS 21
// Setup a oneWire instance to communicate with a OneWire device
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
// Pass our oneWire reference to Dallas Temperature sensor 
DallasTemperature sensors(&oneWire);

// Temperature Sensor variables
float temperature;

// Define NTP Client to get time
WiFiUDP ntpUDP;
NTPClient timeClient(ntpUDP);

// Variables to save date and time
String formattedDate;
String dayStamp;
String timeStamp;

void setup() {
  // Start serial communication for debugging purposes
  Serial.begin(115200);

  // Connect to Wi-Fi network with SSID and password
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected.");

  // Initialize a NTPClient to get time
  timeClient.begin();
  // Set offset time in seconds to adjust for your timezone, for example:
  // GMT +1 = 3600
  // GMT +8 = 28800
  // GMT -1 = -3600
  // GMT 0 = 0
  timeClient.setTimeOffset(3600);

  // Initialize SD card
  SD.begin(SD_CS);  
  if(!SD.begin(SD_CS)) {
    Serial.println("Card Mount Failed");
    return;
  }
  uint8_t cardType = SD.cardType();
  if(cardType == CARD_NONE) {
    Serial.println("No SD card attached");
    return;
  }
  Serial.println("Initializing SD card...");
  if (!SD.begin(SD_CS)) {
    Serial.println("ERROR - SD card initialization failed!");
    return;    // init failed
  }

  // If the data.txt file doesn't exist
  // Create a file on the SD card and write the data labels
  File file = SD.open("/data.txt");
  if(!file) {
    Serial.println("File doens't exist");
    Serial.println("Creating file...");
    writeFile(SD, "/data.txt", "Reading ID, Date, Hour, Temperature \r\n");
  }
  else {
    Serial.println("File already exists");  
  }
  file.close();

  // Enable Timer wake_up
  esp_sleep_enable_timer_wakeup(TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR);

  // Start the DallasTemperature library
  sensors.begin(); 

  getReadings();
  getTimeStamp();
  logSDCard();
  
  // Increment readingID on every new reading
  readingID++;
  
  // Start deep sleep
  Serial.println("DONE! Going to sleep now.");
  esp_deep_sleep_start(); 
}

void loop() {
  // The ESP32 will be in deep sleep
  // it never reaches the loop()
}

// Function to get temperature
void getReadings(){
  sensors.requestTemperatures(); 
  temperature = sensors.getTempCByIndex(0); // Temperature in Celsius
  //temperature = sensors.getTempFByIndex(0); // Temperature in Fahrenheit
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.println(temperature);
}

// Function to get date and time from NTPClient
void getTimeStamp() {
  while(!timeClient.update()) {
    timeClient.forceUpdate();
  }
  // The formattedDate comes with the following format:
  // 2018-05-28T16:00:13Z
  // We need to extract date and time
  formattedDate = timeClient.getFormattedDate();
  Serial.println(formattedDate);

  // Extract date
  int splitT = formattedDate.indexOf("T");
  dayStamp = formattedDate.substring(0, splitT);
  Serial.println(dayStamp);
  // Extract time
  timeStamp = formattedDate.substring(splitT+1, formattedDate.length()-1);
  Serial.println(timeStamp);
}

// Write the sensor readings on the SD card
void logSDCard() {
  dataMessage = String(readingID) + "," + String(dayStamp) + "," + String(timeStamp) + "," + 
                String(temperature) + "\r\n";
  Serial.print("Save data: ");
  Serial.println(dataMessage);
  appendFile(SD, "/data.txt", dataMessage.c_str());
}

// Write to the SD card (DON'T MODIFY THIS FUNCTION)
void writeFile(fs::FS &fs, const char * path, const char * message) {
  Serial.printf("Writing file: %s\n", path);

  File file = fs.open(path, FILE_WRITE);
  if(!file) {
    Serial.println("Failed to open file for writing");
    return;
  }
  if(file.print(message)) {
    Serial.println("File written");
  } else {
    Serial.println("Write failed");
  }
  file.close();
}

// Append data to the SD card (DON'T MODIFY THIS FUNCTION)
void appendFile(fs::FS &fs, const char * path, const char * message) {
  Serial.printf("Appending to file: %s\n", path);

  File file = fs.open(path, FILE_APPEND);
  if(!file) {
    Serial.println("Failed to open file for appending");
    return;
  }
  if(file.print(message)) {
    Serial.println("Message appended");
  } else {
    Serial.println("Append failed");
  }
  file.close();
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

/*********

Rui Santos

Complete project details at https://randomnerdtutorials.com

*********/

// Libraries for SD card

#include "FS.h"

#include "SD.h"

#include "SPI.h"

//DS18B20 libraries

#include "OneWire.h"

#include "DallasTemperature.h"

// Libraries to get time from NTP Server

#include "WiFi.h"

#include "NTPClient.h"

#include "WiFiUdp.h"

// Define deep sleep options

uint64_t uS_TO_S_FACTOR = 1000000; // Conversion factor for micro seconds to seconds

// Sleep for 10 minutes = 600 seconds

uint64_t TIME_TO_SLEEP = 600;

// Replace with your network credentials

const char* ssid = "REPLACE_WITH_YOUR_SSID";

const char* password = "REPLACE_WITH_YOUR_PASSWORD";

// Define CS pin for the SD card module

#define SD_CS 5

// Save reading number on RTC memory

RTC_DATA_ATTR int readingID = 0;

String dataMessage;

// Data wire is connected to ESP32 GPIO 21

#define ONE_WIRE_BUS 21

// Setup a oneWire instance to communicate with a OneWire device

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

// Pass our oneWire reference to Dallas Temperature sensor

DallasTemperature sensors(&oneWire);

// Temperature Sensor variables

float temperature;

// Define NTP Client to get time

WiFiUDP ntpUDP;

NTPClient timeClient(ntpUDP);

// Variables to save date and time

String formattedDate;

String dayStamp;

String timeStamp;

void setup() {

// Start serial communication for debugging purposes

Serial.begin(115200);

// Connect to Wi-Fi network with SSID and password

Serial.print("Connecting to ");

Serial.println(ssid);

WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(500);

Serial.print(".");

}

Serial.println("");

Serial.println("WiFi connected.");

// Initialize a NTPClient to get time

timeClient.begin();

// Set offset time in seconds to adjust for your timezone, for example:

// GMT +1 = 3600

// GMT +8 = 28800

// GMT -1 = -3600

// GMT 0 = 0

timeClient.setTimeOffset(3600);

// Initialize SD card

SD.begin(SD_CS);

if(!SD.begin(SD_CS)) {

Serial.println("Card Mount Failed");

return;

}

uint8_t cardType = SD.cardType();

if(cardType == CARD_NONE) {

Serial.println("No SD card attached");

return;

}

Serial.println("Initializing SD card...");

if (!SD.begin(SD_CS)) {

Serial.println("ERROR - SD card initialization failed!");

return; // init failed

}

// If the data.txt file doesn't exist

// Create a file on the SD card and write the data labels

File file = SD.open("/data.txt");

if(!file) {

Serial.println("File doens't exist");

Serial.println("Creating file...");

writeFile(SD, "/data.txt", "Reading ID, Date, Hour, Temperature \r\n");

}

else {

Serial.println("File already exists");

}

file.close();

// Enable Timer wake_up

esp_sleep_enable_timer_wakeup(TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR);

// Start the DallasTemperature library

sensors.begin();

getReadings();

getTimeStamp();

logSDCard();

// Increment readingID on every new reading

readingID++;

// Start deep sleep

Serial.println("DONE! Going to sleep now.");

esp_deep_sleep_start();

}

void loop() {

// The ESP32 will be in deep sleep

// it never reaches the loop()

}

// Function to get temperature

void getReadings(){

sensors.requestTemperatures();

temperature = sensors.getTempCByIndex(0); // Temperature in Celsius

//temperature = sensors.getTempFByIndex(0); // Temperature in Fahrenheit

Serial.print("Temperature: ");

Serial.println(temperature);

}

// Function to get date and time from NTPClient

void getTimeStamp() {

while(!timeClient.update()) {

timeClient.forceUpdate();

}

// The formattedDate comes with the following format:

// 2018-05-28T16:00:13Z

// We need to extract date and time

formattedDate = timeClient.getFormattedDate();

Serial.println(formattedDate);

// Extract date

int splitT = formattedDate.indexOf("T");

dayStamp = formattedDate.substring(0, splitT);

Serial.println(dayStamp);

// Extract time

timeStamp = formattedDate.substring(splitT+1, formattedDate.length()-1);

Serial.println(timeStamp);

}

// Write the sensor readings on the SD card

void logSDCard() {

dataMessage = String(readingID) + "," + String(dayStamp) + "," + String(timeStamp) + "," +

String(temperature) + "\r\n";

Serial.print("Save data: ");

Serial.println(dataMessage);

appendFile(SD, "/data.txt", dataMessage.c_str());

}

// Write to the SD card (DON'T MODIFY THIS FUNCTION)

void writeFile(fs::FS &fs, const char * path, const char * message) {

Serial.printf("Writing file: %s\n", path);

File file = fs.open(path, FILE_WRITE);

if(!file) {

Serial.println("Failed to open file for writing");

return;

}

if(file.print(message)) {

Serial.println("File written");

} else {

Serial.println("Write failed");

}

file.close();

}

// Append data to the SD card (DON'T MODIFY THIS FUNCTION)

void appendFile(fs::FS &fs, const char * path, const char * message) {

Serial.printf("Appending to file: %s\n", path);

File file = fs.open(path, FILE_APPEND);

if(!file) {

Serial.println("Failed to open file for appending");

return;

}

if(file.print(message)) {

Serial.println("Message appended");

} else {

Serial.println("Append failed");

}

file.close();

}

Скачать код можно по ссылке.

Как работает и что делает этот код?

В этом примере микроконтроллер ESP32 находится в режиме глубокого сна между сеансами чтения показаний. Из‑за режима глубокого сна весь ваш код должен находиться в функции setup(), так как ESP32 никогда не дойдёт до функции loop().

Импорт библиотек

Сначала импортируем необходимые библиотеки для модуля карты microSD.

#include "FS.h"
#include "SD.h"
#include "SPI.h"

#include "FS.h"

#include "SD.h"

#include "SPI.h"

Далее — библиотеки для работы с датчиком температуры DS18B20.

#include "OneWire.h"
#include "DallasTemperature.h"

1 2	#include "OneWire.h" #include "DallasTemperature.h"

Следующие библиотеки позволяют отправлять запросы для получения даты и времени от сервера NTP.

#include "WiFi.h"
#include "NTPClient.h"
#include "WiFiUdp.h"

#include "WiFi.h"

#include "NTPClient.h"

#include "WiFiUdp.h"

Настройка времени глубокого сна

В этом примере используется коэффициент пересчёта для перевода микросекунд в секунды, так что вы можете задать время сна в переменной TIME_TO_SLEEP в секундах.

В нашем случае мы настраиваем время сна для ESP32 на 10 минут (600 секунд). Для установки другого времени сна микроконтроллера ESP32 необходимо просто ввести количество секунд для переменной TIME_TO_SLEEP.

// Define deep sleep options
uint64_t uS_TO_S_FACTOR = 1000000; // Conversion factor for micro seconds to seconds
// Sleep for 10 minutes = 600 seconds
uint64_t TIME_TO_SLEEP = 600;

// Define deep sleep options

uint64_t uS_TO_S_FACTOR = 1000000; // Conversion factor for micro seconds to seconds

// Sleep for 10 minutes = 600 seconds

uint64_t TIME_TO_SLEEP = 600;

Установка учётных данных сети

Запишите ваши учётные данные сети в следующие переменные, чтобы микроконтроллер ESP32 смог подключиться к локальной сети.

// Replace with your network credentials
const char* ssid = "REPLACE_WITH_YOUR_SSID";
const char* password = "REPLACE_WITH_YOUR_PASSWORD";

// Replace with your network credentials

const char* ssid = "REPLACE_WITH_YOUR_SSID";

const char* password = "REPLACE_WITH_YOUR_PASSWORD";

Инициализация датчиков и переменных

Далее определяем вывод SD карты microSD. В нашем случае это вывод общего назначения GPIO 5.

#define SD_CS 5

1	#define SD_CS 5

Создаём переменную под названием readingID для хранения идентификатора считанных показаний. Это поможет упорядочить их. Для хранения значений переменных во время глубокого сна мы можем записать их в памяти часов реального времени. Чтобы данные сохранялись в этой памяти, необходимо просто добавить перед переменной следующее: RTC_DATA_ATTR.

// Save reading number on RTC memory
RTC_DATA_ATTR int readingID = 0;

1 2	// Save reading number on RTC memory RTC_DATA_ATTR int readingID = 0;

Создаём строковую переменную типа String для хранения данных, подлежащих записи на карту microSD.

String dataMessage;

1	String dataMessage;

Затем создаются необходимые экземпляры библиотек для датчика температуры. Датчик температуры подключается к линии ввода-вывода общего назначения GPIO 21.

// Data wire is connected to ESP32 GPIO21
#define ONE_WIRE_BUS 21
// Setup a oneWire instance to communicate with a OneWire device
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
// Pass our oneWire reference to Dallas Temperature sensor 
DallasTemperature sensors(&oneWire);

// Data wire is connected to ESP32 GPIO21

#define ONE_WIRE_BUS 21

// Setup a oneWire instance to communicate with a OneWire device

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

// Pass our oneWire reference to Dallas Temperature sensor

DallasTemperature sensors(&oneWire);

Затем создаём переменную с плавающей запятой для хранения показания температуры, полученного от датчика DS18B20.

float temperature;

1	float temperature;

Следующие две строки кода создают клиента для протокола NTP для получения даты и времени от сервера.

WiFiUDP ntpUDP;
NTPClient timeClient(ntpUDP);

1 2	WiFiUDP ntpUDP; NTPClient timeClient(ntpUDP);

Затем инициализируем строковые переменные, служащие для хранения даты и времени.

String formattedDate;
String dayStamp;
String timeStamp;

String formattedDate;

String dayStamp;

String timeStamp;

Функция запуска setup()

Если вы использует режим глубокого сна микроконтроллера ESP32, весь ваш код должен находиться в функции setup(), так как ESP32 никогда не дойдёт до функции loop().

Подключение к сети Wi-Fi

Следующие фрагменты кода служат для подключения к сети Wi-Fi. Подключение к сети Wi-Fi необходимо, чтобы запрашивать дату и время на сервере NTP.

Serial.print("Connecting to ");
Serial.println(ssid);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
  delay(500);
  Serial.print(".");
}

Serial.print("Connecting to ");

Serial.println(ssid);

WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(500);

Serial.print(".");

}

Инициализация клиента NTP

Далее инициализируем клиента NTP, чтобы запрашивать дату и время на сервере NTP.

timeClient.begin();

1	timeClient.begin();

Вы можете использовать метод setTimeOffset(), чтобы отрегулировать время для своего часового пояса.

timeClient.setTimeOffset(3600);

1	timeClient.setTimeOffset(3600);

Вот несколько примеров для различных часовых поясов:

GMT +1 = 3600,
GMT +8 = 28800,
GMT -1 = -3600,
GMT 0 = 0.

Инициализация модуля карты microSD

Далее инициализируем карту microSD. Следующие операторы if проверяют, корректно ли подсоединена карта microSD.

SD.begin(SD_CS); 
if(!SD.begin(SD_CS)) {
  Serial.println("Card Mount Failed");
  return;
}
uint8_t cardType = SD.cardType();
if(cardType == CARD_NONE) {
  Serial.println("No SD card attached");
  return;
}
Serial.println("Initializing SD card...");
if (!SD.begin(SD_CS)) {
  Serial.println("ERROR - SD card initialization failed!");
  return; // init failed
}

SD.begin(SD_CS);

if(!SD.begin(SD_CS)) {

Serial.println("Card Mount Failed");

return;

}

uint8_t cardType = SD.cardType();

if(cardType == CARD_NONE) {

Serial.println("No SD card attached");

return;

}

Serial.println("Initializing SD card...");

if (!SD.begin(SD_CS)) {

Serial.println("ERROR - SD card initialization failed!");

return; // init failed

}

Затем пытаемся открыть файл data.txt на карте microSD.

File file = SD.open("/data.txt");

1	File file = SD.open("/data.txt");

Если файл не существует, нам необходимо создать его и записать заголовок для файла с расширением.txt.

writeFile(SD, "/data.txt", "Reading ID, Date, Hour, Temperature \r\n");

1	writeFile(SD, "/data.txt", "Reading ID, Date, Hour, Temperature \r\n");

Если файл существует, то код выполняется дальше.

else {
  Serial.println("File already exists");
}

else {

Serial.println("File already exists");

}

Наконец мы закрываем файл.

file.close();

1	file.close();

Включение функции пробуждения по таймеру

Далее включаем функцию пробуждения по таймеру, время для которого вы определили ранее в переменной TIME_TO_SLEEP.

esp_sleep_enable_timer_wakeup(TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR);

1	esp_sleep_enable_timer_wakeup(TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR);

Инициализация библиотеки для DS18B20

Далее мы инициализируем библиотеку для датчика температуры DS18B20.

sensors.begin();

1	sensors.begin();

Получение показаний и запись данных

После инициализации всех компонентов мы можем получать показания и временные метки и записывать всё это на карту microSD.

Для упрощения понимания кода мы создали следующие функции:

getReadings(): считывает температуру от датчика DS18B20;
getTimeStamp(): получает дату и время от сервера NTP;
logSDcard(): записывает полученные данные на карту microSD.

Поле выполнения этих задач, мы увеличиваем на единицу идентификатор показания readingID.

esp_deep_sleep_start();

1	esp_deep_sleep_start();

Наконец микроконтроллер ESP32 переходит в глубокий сон.

readingID++;

1	readingID++;

getReadings()

Давайте посмотрим на функцию getReadings(). Она считывает температуру от датчика DS18B20.

sensors.requestTemperatures(); 
temperature = sensors.getTempCByIndex(0); // Temperature in Celsius

1 2	sensors.requestTemperatures(); temperature = sensors.getTempCByIndex(0); // Temperature in Celsius

По умолчанию код получает температуру в градусах Цельсия. Вы можете раскомментировать следующую строку и закомментировать предыдущую, чтобы получать температуру в градусах Фаренгейта.

//temperature = sensors.getTempFByIndex(0); // Temperature in Fahrenheit

1	//temperature = sensors.getTempFByIndex(0); // Temperature in Fahrenheit

getTimeStamp()

Эта функция получает дату и время. Следующие строки обеспечивают получение правильного времени.

while(!timeClient.update()) {
  timeClient.forceUpdate();
}

while(!timeClient.update()) {

timeClient.forceUpdate();

}

Иногда клиенты NTP получают 1970 год. Чтобы быть уверенными, что этого не случиться, мы инициируем обновление.Затем преобразуем дату и время в читаемый формат с помощью метода getFormattedDate().

formattedDate = timeClient.getFormattedDate();

1	formattedDate = timeClient.getFormattedDate();

Дата и время возвращаются в следующем виде.

2018-04-30T16:00:13Z

1	2018-04-30T16:00:13Z

Нам необходимо разделить эту строку, чтобы получить отдельно время и дату. Это мы и делаем далее.

// Extract date
int splitT = formattedDate.indexOf("T");
dayStamp = formattedDate.substring(0, splitT);
Serial.println(dayStamp);
// Extract time
timeStamp = formattedDate.substring(splitT+1, formattedDate.length()-1);
Serial.println(timeStamp);

// Extract date

int splitT = formattedDate.indexOf("T");

dayStamp = formattedDate.substring(0, splitT);

Serial.println(dayStamp);

// Extract time

timeStamp = formattedDate.substring(splitT+1, formattedDate.length()-1);

Serial.println(timeStamp);

Дата сохраняется в переменной dayStamp, а время — в переменной timeStamp.

logSDCard()

Функция logSDCard() объединяет всю информацию в строковой переменной dataMessage. Показания разделены запятыми.

dataMessage = String(readingID) + "," + String(dayStamp) + "," + String(timeStamp) + "," + String(temperature) + "\r\n";

1	dataMessage = String(readingID) + "," + String(dayStamp) + "," + String(timeStamp) + "," + String(temperature) + "\r\n";

Примечание: символы «\r\n» в конце переменной dataMessage, служат для того, чтобы следующее показание записывалось в следующей строке.

Затем с помощью следующих строк мы записываем всю информацию в файл data.txt на карте microSD.

appendFile(SD, "/data.txt", dataMessage.c_str());

1	appendFile(SD, "/data.txt", dataMessage.c_str());

Примечание: функция appendFile() принимает для сообщения только переменные типа const char. Поэтому используйте метод c_str() для преобразования переменной dataMessage.

writeFile() и appendFile()

Последние две функции writeFile() и appendFile() используются для записи и добавления данных на карту microSD. Они есть в примерах, идущих вместе с библиотекой для работы с картой SD, и вам не нужно их изменять.

Чтобы попробовать другие примеры для работы с картой microSD выберите пункт меню «File > Examples > SD(esp32)» («Файл > Примеры > SD(esp32)»).

Загрузка кода

Теперь загрузите код в микроконтроллер ESP32. Убедитесь, что выбрали правильные плату и последовательный COM-порт.

Демонстрация работы

Откройте окно последовательного COM-порта (Serial Monitor) и настройте скорость передачи на 115 200 бод. Нажмите кнопку «Enable» на плате с микроконтроллером ESP32 и удостоверьтесь, что всё работает должным образом (ESP32 подключён к локальной сети, а карта microSD установлена корректно).

Оставьте микроконтроллер ESP32 работающим на несколько часов, чтобы проверить, что всё работает, как ожидалось. После этого извлеките карту microSD и вставьте в компьютер. На карте должен быть файл под названием data.txt.

Вы можете скопировать содержимое файла в Google Таблицы и затем разделить данные по столбцам используя в качестве разделителей запятые. Выберите столбец, в котором находятся данные, и нажмите «Data > Split text to columns» («Данные > Разделить на колонки»)… Теперь вы можете строить графики для анализа данных.

В этом руководстве мы показали как записывать данные на карту microSD, используя микроконтроллер ESP32. Мы также показали, как считывать показания температуры от датчика DS18B20 и как отправлять запрос на получение времени от сервера, работающего по протоколу NTP.

Самые популярные материалы в блоге

За все время

За сегодня

Вольтик.ру

Вольтик - это слаженная команда амбициозных и заядлых инженеров. Мы создали этот проект с целью вовлечения вас, талантливых и начинающих профессионалов, в увлекательный мир мейкерской микроэлектроники!

3 комментария. Оставить новый

Егор

03.12.2019 08:03

Еще бы добавить SIM800l чтоб отправлять данные с CD например на народный мониторинг в отсутствие WiFi

Ответить

Иван

23.05.2021 01:39

Спасибо большое за хорошую статью. Поясните, пожалуйста, как указать правильную дату и время создания файла из полученного времени, а не ерунду 01.01.2001 по умолчанию. Спасибо.

Ответить

Сергей

17.09.2021 12:50

Отличная статья. Только есть один момент, если программу попытаться использовать в реальном регистраторе, то после вынять/вставить SDшку нужно обязательно нажать reset, иначе процесс прервётся. На мой ламерский взгляд, в блоке “// Initialize SD card” setup лучше убрать return. Тогда карточка подхватится в том же цикле readingID (конечно пропустив те ID, карточки не было)

Ответить

Запись температуры на microSD с помощью ESP32

Вступление

Установка дополнения для ESP32 в Arduino IDE

Необходимые для проекта компоненты

Подготовка модуля для microSD

Форматирование micro SD

Схема подключения компонентов

Подготовка среды разработки Arduino IDE для работы с ESP32

Установка необходимых для работы библиотек

Загрузка программного кода регистратора данных

Как работает и что делает этот код?

Загрузка кода

Демонстрация работы

Самые популярные материалы в блоге

За все время

За сегодня

3 комментария. Оставить новый

Добавить комментарий Отменить ответ