ESP32与SD卡交互实现：文件读写实战与初始化详解及引脚定义
创作时间:
作者:
@小白创作中心
ESP32与SD卡交互实现：文件读写实战与初始化详解及引脚定义
引用
CSDN
1.
https://blog.csdn.net/idfengming/article/details/138080588
本文详细介绍了如何使用ESP32与SD卡进行交互，包括文件读写的基本操作。文章详细描述了硬件连接方式、软件环境配置以及具体的代码实现，内容完整且具有较高的实用价值。
本代码实现ESP32与SD卡的交互，包括定义SPI引脚、创建自定义SPI类实例、编写WriteFile与ReadFile函数进行文件读写。setup函数初始化串口、SPI、SD卡，向“/test.txt”写入“myfirstmessage”，读取并打印其内容。loop函数留空待扩展。
1. 需要准备的软硬件：
1.1 硬件：
ESP32开发板
SD卡模块（如下图），可以是单独的TF卡模块也可以是集成到TFT屏幕的SD模块，TF卡与SD卡的硬件逻辑是一样，这主里不做区分
SD卡，Arduino 库仅支持 FAT16 和 FAT32 文件系统。 确保您的 SD 卡仅使用这两种格式进行格式化，否则将初始化错误。
写本文时，在电脑上将SD卡以FAT32格式来格式化
对于不同卡格式如下：
- 对于SDSC卡:
容量介于 16 MB 和 32 MB 之间 - FAT 16
容量大于32 MB-FAT 16B - 对于SDHC卡
容量小于 7.8 GB- FAT 32
容量大于 7.8 GB- FAT 32 - 对于SDXC卡
exFAT
1.2 软件
- Arduino IDE或者在VS Code里的PlatformIO
1.3 连线方式一及代码
1.3.1 连接方式一如下表，本连线方式是用的ESP32的默认SPI接线方式，注意1.1的引脚图里23脚是VSPI MISO, 19脚是VSPI MOSI, 18脚是VSPI CLK 因此在接下来的代码中没有单独定义MISO、MOSI和CLK引脚。
引脚名称 描述 引脚编号
CS Chip Select 5
SCK Clock 18
MISO Master In Slave Out 19
MOSI Master Out Slave In 23
1.3.2 代码一：
/*
SD Card Interface code for ESP32
SPI Pins of ESP32 SD card as follows:
CS = 5;
MOSI = 23;
MISO = 19;
SCK = 18;
*/
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
File myFile;
const int CS = 5;
/**
* @brief 将指定消息写入到文件中。
*
* @param path 指向要写入的文件路径的字符指针。
* @param message 指向要写入文件的消息的字符指针。
* 该函数尝试打开指定路径的文件以进行写操作。如果文件成功打开，它将写入给定的消息，
* 然后关闭文件，并通过串口打印一条完成消息。如果无法打开文件，它将打印错误消息和文件路径。
*/
void WriteFile(const char *path, const char *message){
// 尝试打开文件以写入
myFile = SD.open(path, FILE_WRITE);
if (myFile) { // 文件打开成功
Serial.printf("Writing to %s ", path); // 打印正在写入的文件路径
myFile.println(message); // 写入消息到文件
myFile.close(); // 关闭文件
Serial.println("completed."); // 打印写入完成信息
}
else { // 文件打开失败
Serial.println("error opening file "); // 打印错误信息
Serial.println(path); // 打印文件路径
}
}
/**
* 读取指定路径的文件
*
* @param path 指向要打开的文件路径的字符指针
*
* 该函数尝试打开指定路径的文件，如果成功打开，则逐字节读取文件内容并通过串口打印。
* 如果无法打开文件，将打印错误信息。
*/
void ReadFile(const char *path){
myFile = SD.open(path); // 尝试打开文件
if (myFile) { // 如果文件成功打开
Serial.printf("Reading file from %s\n", path); // 打印读取文件的路径信息
while (myFile.available()) { // 循环，直到文件没有更多可用数据
Serial.write(myFile.read()); // 读取并打印文件的一个字节
}
myFile.close(); // 关闭文件
}
else {
Serial.println("error opening test.txt"); // 如果无法打开文件，打印错误信息
}
}
void setup() {
Serial.begin(9600);
delay(500);
while (!Serial) { ; }
Serial.println("Initializing SD card...");
if (!SD.begin(CS)) {
Serial.println("initialization failed!");
return;
}
Serial.println("initialization done.");
WriteFile("/test.txt", "ElectronicWings.com");
ReadFile("/test.txt");
}
void loop() {
// nothing happens after setup
}
1.4 连线方式二及代码
1.4.1 连接方式二如下表，本连线方式并没有使用ESP32默认的引脚，而是对SPI各个引脚进行了重定义
引脚名称 描述 引脚编号
CS Chip Select 23
SCK Clock 16
MISO Master In Slave Out 2
MOSI Master Out Slave In 17
1.4.2 代码二：
与代码一的主要不同只有下面几行：
const int MOSI_PIN = 17; // 定义SPI通信中MOSI（Master Out Slave In）信号的常量
const int MISO_PIN = 2; // 定义SPI通信中MISO（Master In Slave Out）信号的常量
const int SCK_PIN = 16; // 定义SPI通信中SCK（Serial Clock）信号的常量
// 定义一个自定义的SPI类实例
SPIClass CustomSPI;
void setup(){
// 初始化自定义SPI通信，传入SCK、MISO、MOSI引脚及CS控制信号
CustomSPI.begin(SCK_PIN, MISO_PIN, MOSI_PIN, CS);
// 初始化SD卡，如果初始化失败则打印错误信息并返回
if (!SD.begin(CS, CustomSPI, 1000000))
{
Serial.println("initialization failed!");
return;
}
}
完整代码如下：
#include <Arduino.h>
/*
SD Card Interface code for ESP32
SPI Pins of ESP32 SD card as follows:
CS = 23;
MOSI = 17;
MISO = 2;
SCK = 16;
*/
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
// 定义一个文件对象
File myFile;
const int CS = 23; // 定义SPI通信中CS（Chip Select）信号的常量
const int MOSI_PIN = 17; // 定义SPI通信中MOSI（Master Out Slave In）信号的常量
const int MISO_PIN = 2; // 定义SPI通信中MISO（Master In Slave Out）信号的常量
const int SCK_PIN = 16; // 定义SPI通信中SCK（Serial Clock）信号的常量
// 定义一个自定义的SPI类实例
SPIClass CustomSPI;
/**
* @brief 将指定消息写入到文件中。
*
* @param path 指向要写入的文件路径的字符指针。
* @param message 指向要写入文件的消息的字符指针。
* 说明：函数不返回任何值，但会在串口打印操作的结果。
*/
void WriteFile(const char *path, const char *message)
{
// 尝试打开文件以便写入
myFile = SD.open(path, FILE_WRITE);
if (myFile)
{
// 打印正在写入的文件路径
Serial.printf("Writing to %s ", path);
// 写入消息到文件，并在末尾添加换行符
myFile.println(message);
// 关闭文件
myFile.close();
// 打印写入操作完成的通知
Serial.println("completed.");
}
else
{
// 打印打开文件失败的通知
Serial.println("error opening file ");
// 打印失败的文件路径
Serial.println(path);
}
}
/**
* 读取指定路径的文件
*
* @param path 指向要打开的文件路径的字符指针
*
* 该函数尝试打开指定路径的文件，如果成功打开，则逐字节读取文件内容并通过串口打印。
* 如果无法打开文件，将打印错误信息。
*/
void ReadFile(const char *path)
{
myFile = SD.open(path); // 尝试打开文件
if (myFile) // 如果文件成功打开
{
Serial.printf("Reading file from %s\n", path); // 打印读取文件的路径信息
while (myFile.available()) // 循环读取文件中的所有内容
{
Serial.write(myFile.read()); // 将读取到的每个字节通过串口发送
}
myFile.close(); // 关闭文件
}
else // 如果文件打开失败
{
Serial.println("error opening test.txt"); // 打印错误信息
}
}
/**
* @brief 初始化设置函数
* 该函数主要完成以下初始化工作：
* 1. 初始化串口通信，设置波特率为9600；
* 2. 初始化自定义SPI通信，并传入SCK、MISO、MOSI引脚及CS控制信号；
* 3. 等待串口完全初始化；
* 4. 初始化SD卡，如果初始化失败则打印错误信息并返回；
* 5. 写入测试文件"/test.txt"；
* 6. 读取测试文件"/test.txt"的内容。
*
* 该函数没有参数和返回值。
*/
void setup()
{
// 初始化串口通信，设置波特率为9600，并延迟500ms
Serial.begin(9600);
delay(500);
// 初始化自定义SPI通信，传入SCK、MISO、MOSI引脚及CS控制信号
CustomSPI.begin(SCK_PIN, MISO_PIN, MOSI_PIN, CS);
// 等待直到串口完全初始化
while (!Serial)
{
;
}
// 打印初始化SD卡的开始信息
Serial.println("Initializing SD card...");
// 初始化SD卡，如果初始化失败则打印错误信息并返回
if (!SD.begin(CS, CustomSPI, 1000000))
{
Serial.println("initialization failed!");
return;
}
// 打印SD卡初始化成功的消息
Serial.println("initialization done.");
// 写入测试文件"/test.txt"
WriteFile("/test.txt", "myfirstmessage");
// 读取测试文件"/test.txt"的内容
ReadFile("/test.txt");
//打印读取到的内容
Serial.println("Reading from test.txt");
}
void loop()
{
}
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