ماژول کارت حافظه MICRO SD CARD آردوینو

ماژول کارت حافظه MICRO SD یک برد کوچک است که به شما امکان می‌دهد کارت حافظه Micro SD را به راحتی به مدارهای الکترونیکی (مانند Arduino، ESP32، Raspberry Pi Pico و...) متصل کنید و عملیات خواندن و نوشتن داده را انجام دهید.

ویژگی‌های فنی کلیدی:

1. سطح ولتاژ منطقی (Logic Level):

   • معمولاً با ولتاژ 3.3V کار می‌کند.

   • نکته بسیار مهم: پایه‌های ارتباطی ماژول (مانند MOSI, MISO, SCK) تحمل ولتاژ 5V را ندارند. اگر از میکروکنترلر 5V مانند Arduino Uno استفاده می‌کنید، حتماً必须 از مبدل سطح ولتاژ (Logic Level Converter) استفاده کنید تا از آسیب دیدن ماژول جلوگیری شود.

2. رابط ارتباطی (Interface):

   • از پروتکل SPI (Serial Peripheral Interface) پشتیبانی می‌کند. این پروتکل نیاز به ۴ پایه دارد:

     • MOSI (Master Out Slave In): برای ارسال داده از میکروکنترلر به ماژول.

     • MISO (Master In Slave Out): برای دریافت داده از ماژول به میکروکنترلر.

     • SCK (Serial Clock): پایه کلاک که توسط میکروکنترلر تولید می‌شود.

     • CS (Chip Select): برای انتخاب ماژول (می‌تواند به هر پین دیجیتالی متصل شود).

3. پشتیبانی از فرمت‌ها: از سیستم‌های فایل FAT16 و FAT32 پشتیبانی می‌کند.

4. حجم پشتیبانی شده:理论上 از کارت‌های حافظه با ظرفیت تا 32GB را پشتیبانی می‌کند (اگرچه کارت‌های با ظرفیت بالاتر نیز ممکن است کار کنند، اما سازگاری آنها بستگی به کتابخانه و درایور مورد استفاده دارد).

پایه‌ها (Pinout) و نحوه اتصال:

ماژول معمولاً دارای ۶ پایه است:

1. GND: زمین مدار.

2. VCC: منبع تغذیه 3.3V. (تأکید مجدد: هرگز به 5V وصل نشود)

3. MISO (DO): Master In Slave Out.

4. MOSI (DI): Master Out Slave In.

5. SCK (CLK): Serial Clock.

6. CS (SS): Chip Select.

نحوه اتصال به Arduino Uno (با استفاده از مبدل سطح ولتاژ):

• منبع 3.3V Arduino می‌تواند برای تغذیه سمت HV مبدل استفاده شود، اما برای تغذیه خود ماژول SD باید از منبع 3.3V جداگانه یا regulator استفاده کرد اگر جریان کافی نباشد.

کاربردهای اصلی:

1. ثبت‌کننده داده (Data Logging): ذخیره‌سازی داده‌های سنسورها (دما، رطوبت، موقعیت و غیره) در طول زمان.

2. ذخیره‌سازی فایل‌های چندرسانه‌ای: پخش موسیقی، ویدیو یا نمایش تصاویر در پروژه‌ها.

3. بروزرسانی firmware: آپدیت Firmware دستگاه‌های تعبیه‌شده از طریق کارت حافظه.

4. ذخیره‌سازی داده‌های حجیم: در مواردی که حافظه داخلی میکروکنترلر کافی نیست.

مزایا:

• استفاده آسان با کتابخانه‌های استاندارد (مانند SD.h در Arduino).

• حجم ذخیره‌سازی بالا با هزینه کم.

• قابل حمل بودن و در دسترس بودن کارت‌های حافظه.

• سازگاری گسترده با پلتفرم‌های مختلف.

معایب و محدودیت‌ها:

• حساسیت به نویز و قطع شدن ناگهانی برق که می‌تواند منجر به خرابی فایل系统 شود.

• مصرف انرژی نسبتاً بالا در مقایسه با حافظه‌های فلش داخلی.

• سرعت عملیات محدود due to the SPI protocol.

• نیاز به مدیریت صحیح فایل‌ها در کد.

نحوه استفاده با Arduino (به همراه کتابخانه SD):

1. اتصال ماژول با رعایت نکات سطح ولتاژ.

2. فرمت کردن کارت حافظه با سیستم فایل FAT32.

3. نصب کتابخانه SD.h در Arduino IDE.