注釈

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2.10 SDカードの書き込みと読み取り

このプロジェクトでは、ESP32マイクロコントローラを使用してSDカードを操作する基本機能を紹介します。 SDカードのマウント、ファイルの作成、データの書き込み、ルートディレクトリ内のファイルリストの表示など、多くのデータロギングやストレージアプリケーションの基礎となる操作を示します。このプロジェクトは、ESP32の内蔵SDMMCホストペリフェラルを理解し、活用するための重要なステップです。

必要なコンポーネント

このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。

コンポーネントの紹介	購入リンク
ESP32 WROOM 32E	BUY
ESP32 カメラ拡張ボード	-

操作手順

USBケーブルを接続する前に、SDカードを拡張ボードのSDカードスロットに挿入します。
ESP32-WROOM-32EをUSBケーブルでコンピュータに接続します。
- 「Unknown COMxx」と表示される場合

このコードをダウンロードするか、Arduino IDEに直接コピーします。Arduino IDEで適切なポートとボードを選択し、ESP32にコードをアップロードします。

#include "SD_MMC.h"

void setup() {
  Serial.begin(115200); // Initialize serial communication
  if (!SD_MMC.begin()) { // Check if SD card is mounted successfully
    Serial.println("Failed to mount SD card"); // Print error message if SD card failed to mount
    return;
  }

  // Create a file in the root directory of SD card and open it in write mode.
  File file = SD_MMC.open("/test.txt", FILE_WRITE);
  if (!file) {
    Serial.println("Failed to open file for writing"); // Print error message if file failed to open
    return;
  }
  if (file.println("Test file write")) { // Write a line of text to the file
    Serial.println("File write successful"); // Print success message if write operation is successful
  } else {
    Serial.println("File write failed"); // Print error message if write operation failed
  }
  file.close(); // Close the file

  File root = SD_MMC.open("/"); // Open the root directory of SD card
  if (!root) {
    Serial.println("Failed to open directory"); // Print error message if directory failed to open
    return;
  }
  Serial.println("Files found in root directory:"); // Print the list of files found in the root directory
  while (File file = root.openNextFile()) { // Loop through all the files in the root directory
    Serial.print("  ");
    Serial.print(file.name()); // Print the filename
    Serial.print("\t");
    Serial.println(file.size()); // Print the filesize
    file.close(); // Close the file
  }
}
void loop() {} // Empty loop function, does nothing

コードが正常にアップロードされた後、ファイルの書き込みが成功したことを示すプロンプトと、SDカード内のすべてのファイル名とサイズのリストが表示されます。シリアルモニタを開いた後に何も表示されない場合は、EN（RST）ボタンを押してコードを再実行する必要があります。
注釈

次の情報が表示された場合。
E (528) vfs_fat_sdmmc: mount_to_vfs failed (0xffffffff). Failed to mount SD card
まず、SDカードが拡張ボードに正しく挿入されているか確認してください。

正しく挿入されている場合、SDカードに問題がある可能性があります。消しゴムで金属接点を掃除してみてください。

問題が解決しない場合は、SDカードをフォーマットすることをお勧めします。詳細は SDカードのフォーマット方法を参照してください。

仕組みはどうなっていますか？

このプロジェクトの目的は、ESP32ボードでSDカードを使用する方法を示すことです。ESP32の内蔵SDMMCホストペリフェラルを使用してSDカードに接続します。

プロジェクトはシリアル通信を初期化し、次にSDカードのマウントを試みることから始まります。SDカードのマウントに失敗した場合、プログラムはエラーメッセージを表示し、setup関数を終了します。

SDカードが正常にマウントされると、プログラムはSDカードのルートディレクトリに「test.txt」という名前のファイルを作成します。ファイルが書き込みモードで正常に開かれると、プログラムは「Hello, world!」という行をファイルに書き込みます。書き込み操作が成功した場合、プログラムは成功メッセージを表示し、そうでない場合はエラーメッセージを表示します。

書き込み操作が完了した後、プログラムはファイルを閉じ、次にSDカードのルートディレクトリを開きます。次にルートディレクトリ内のすべてのファイルをループし、見つかった各ファイルのファイル名とファイルサイズを表示します。

メインのloop関数では、操作は行いません。このプロジェクトは、SDカードのマウント、ファイルの作成、ファイルへの書き込み、ファイルディレクトリの読み取りなど、すべての操作がsetup関数内で実行されることに焦点を当てています。

このプロジェクトは、ESP32でSDカードを操作する基本を学ぶための有用な導入となります。データロギングやストレージが必要なアプリケーションにおいて重要です。

以下はコードの解析です。

ESP32の内蔵SDMMCホストペリフェラルを使用してSDカードを操作するために必要な SD_MMC ライブラリをインクルードします。
#include "SD_MMC.h"
setup() 関数内で、次のタスクが実行されます。
- SDカードを初期化します
SDカードを初期化し、マウントします。SDカードのマウントに失敗した場合、シリアルモニタに「Failed to mount SD card」と表示し、実行を停止します。
if(!SD_MMC.begin()) { // Attempt to mount the SD card Serial.println("Failed to mount card"); // If mount fails, print to serial and exit setup return; }
- ファイルを開きます
SDカードのルートディレクトリにある "test.txt" という名前のファイルを書き込みモードで開きます。ファイルのオープンに失敗した場合、「Failed to open file for writing」と表示して戻ります。
File file = SD_MMC.open("/test.txt", FILE_WRITE); if (!file) { Serial.println("Failed to open file for writing"); // Print error message if file failed to open return; }
- データをファイルに書き込みます
ファイルに "Test file write" というテキストを書き込みます。書き込み操作が成功した場合、 "File write successful" と表示し、失敗した場合は "File write failed" と表示します。
if(file.print("Test file write")) { // Write the message to the file Serial.println("File write success"); // If write succeeds, print to serial } else { Serial.println("File write failed"); // If write fails, print to serial }
- ファイルを閉じます
開いたファイルを閉じます。これにより、バッファされたデータがファイルに書き込まれ、ファイルが正しく閉じられます。
file.close(); // Close the file
- ルートディレクトリを開きます
SDカードのルートディレクトリを開きます。ディレクトリのオープンに失敗した場合、「Failed to open directory」と表示して戻ります。
File root = SD_MMC.open("/"); // Open the root directory of SD card if (!root) { Serial.println("Failed to open directory"); // Print error message if directory failed to open return; }
- 各ファイルの名前とサイズを表示します
while (File file = root.openNextFile()) で始まるループは、ルートディレクトリ内のすべてのファイルをループし、各ファイルの名前とサイズをシリアルモニタに表示します。
Serial.println("Files found in root directory:"); // Print the list of files found in the root directory while (File file = root.openNextFile()) { // Loop through all the files in the root directory Serial.print(" "); Serial.print(file.name()); // Print the filename Serial.print("\t"); Serial.println(file.size()); // Print the filesize file.close(); // Close the file }
この loop() 関数は空のループで、現在のプログラムでは何もしません。ただし、通常のArduinoプログラムでは、この関数はコードを継続的にループして実行します。この場合、必要なタスクはすべてsetup関数で実行されたため、loop関数は不要です。
void loop() {} // 空のループ関数、何もしない