[아두이노 쉴드] Data logger shield sd card and real time clock

본 절은 [데이터 로깅] 아두이노 쉴드를 사용하기 위해 알아야 할 내용과 실습 방법에 대해 설명한다. 아두이노 쉴드의 특징, 동작원리, 사양, 연결 핀 배열, 출력 값, 주의사항을 알아본다. 아두이노와 를 연결하고, 간단한 코딩으로 를 쉽게 실습할 수 있다.

[아두이노 쉴드] Data logger shield sd card and real time clock

데이터 로깅 쉴드란?

실시간 클럭(RTC)가 포함되어 있으며, 메모리에 쉽게 저장할 수 있는 아두이노 쉴드이다.

배터리는 CR1220을 사용한다.

SD card interface works with FAT16 or FAT32 formatted cards.
3.3V level shifter circuitry prevents damage to your SD card.
Real time clock (RTC) keeps the time going even when the Arduino is unplugged.
Prototyping area for soldering connectors, circuitry or sensors.
Onboard 3.3V regulator is both a reliable reference voltage and also reliably runs SD cards that require a lot of power to run.
Works with Arduino UNO, Duemilanove, Diecimila, Leonardo or ADK/Mega R3 or higher.
ADK/Mega R2 or lower are not supported.
DS1307 RTC
Size: 68 x 53 x 23mm (approx)
Regulator voltage: 3.3V
Battery: CR1220 3V

데이터 로깅 아두이노 쉴드 특징

데이터 로깅 의 특징은 다음과 같다.

-SD카드 인터페이스는 FAT16 또는 FAT32 포맷된 카드와 함께 작동한다.

-3.3 v 레벨 시프터 회로는 SD 카드에 손상을 방지한다.
-실시간 클럭 (rtc) 는 arduino가 연결되지 않은 경우에도 시간을 유지한다.

- 배터리 백업은 수년간 지속된다.
-SD 및 RTC 모두의 라이브러리 및 예 코드를 포함하고 있으며, 납땜 커넥터, 회로 또는 센서에 대한 프로토 타이핑 영역을 신속하게 진행할 수 있다.

-Arduino uno, duemilanove, diecimila, leonardo 또는 adk/mega r3 이상 작동한다.

-Adk/메가 r2 또는 더 낮은 지원되지 않는다.

데이터 로깅 쉴드 구입하기

[데이터 로깅 쉴드]는 알리익스프레스, 네이버 쇼핑몰, 아마존 등에서 를 구입할 수 있다

알리익스프레스에서 다음과 같이 구입할 수 있다.

데이터 로깅 라이브러리 다운로드

라이브러리르 설치한다.

RTClib-master.zip

0.05MB

https://github.com/adafruit/RTClib

GitHub - adafruit/RTClib: A fork of Jeelab's fantastic RTC library

A fork of Jeelab's fantastic RTC library. Contribute to adafruit/RTClib development by creating an account on GitHub.

github.com

데이터 로깅 소프트웨어 코딩(RTC)

하드웨어 연결이 완료되면, 아두이노 IDE를 이용해 아두이노 쉴드 소스코드를 코딩할 수 있다.

코드는 다음과 같다.

// Date and time functions using a DS1307 RTC connected via I2C and Wire lib
#include "RTClib.h"

RTC_DS1307 rtc;

char daysOfTheWeek[7][12] = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"};

void setup () {
  Serial.begin(57600);

#ifndef ESP8266
  while (!Serial); // wait for serial port to connect. Needed for native USB
#endif

  if (! rtc.begin()) {
    Serial.println("Couldn't find RTC");
    Serial.flush();
    while (1) delay(10);
  }

  if (! rtc.isrunning()) {
    Serial.println("RTC is NOT running, let's set the time!");
    // When time needs to be set on a new device, or after a power loss, the
    // following line sets the RTC to the date & time this sketch was compiled
    rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
    // This line sets the RTC with an explicit date & time, for example to set
    // January 21, 2014 at 3am you would call:
    // rtc.adjust(DateTime(2014, 1, 21, 3, 0, 0));
  }

  // When time needs to be re-set on a previously configured device, the
  // following line sets the RTC to the date & time this sketch was compiled
  // rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
  // This line sets the RTC with an explicit date & time, for example to set
  // January 21, 2014 at 3am you would call:
  // rtc.adjust(DateTime(2014, 1, 21, 3, 0, 0));

  Serial.println("Done");
}

void loop () {
    DateTime now = rtc.now();

    Serial.print(now.year(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(now.month(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(now.day(), DEC);
    Serial.print(" (");
    Serial.print(daysOfTheWeek[now.dayOfTheWeek()]);
    Serial.print(") ");
    Serial.print(now.hour(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(now.minute(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(now.second(), DEC);
    Serial.println();

    Serial.print(" since midnight 1/1/1970 = ");
    Serial.print(now.unixtime());
    Serial.print("s = ");
    Serial.print(now.unixtime() / 86400L);
    Serial.println("d");

    // calculate a date which is 7 days, 12 hours, 30 minutes, and 6 seconds into the future
    DateTime future (now + TimeSpan(7,12,30,6));

    Serial.print(" now + 7d + 12h + 30m + 6s: ");
    Serial.print(future.year(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(future.month(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(future.day(), DEC);
    Serial.print(' ');
    Serial.print(future.hour(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(future.minute(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(future.second(), DEC);
    Serial.println();

    Serial.println();
    delay(3000);
}

#1 예제 : 데이터 로깅 동작확인 (RTC)

하드웨어 연결, 소프트웨어 코딩이 완료되면 다음과 같이 동작 화면을 확인할 수 있다.

------------------------------------------------------
개발환경 : WINDOWS 10
아두이노 IDE : 1.8.13
------------------------------------------------------
01 연결
- 아두이노와 PC 연결
- 아두이노 IDE 실행
- 메뉴 → 툴 → 보드:아두이노 UNO 확인
- 메뉴 → 스케치 → 확인/컴파일

02 컴파일 확인

스케치>확인/컴파일(CTRL+R) 를 선택해서 컴파일을 진행한다.

03 아두이노 우노 업로드

컴파일이 이상없이 완료되면 스케치>업로드(CTRL+U) 를 선택해서 컴파일 파일을 업로드 한다.

04 동작 확인

다음과 같이 동작을 확인할 수 있다.

#2 예제 - 데이터 로깅 동작확인 (RTC+SD 카드)

다음과 같이 RTC 시계정보를 SD 카드에 저장할 수 있다.

(1) 소스를 코딩한다.

DataLoggingTest.ino

0.00MB

#include <SPI.h>
#include <SD.h>
#include <Wire.h>
#include "RTClib.h"


RTC_DS1307 rtc;
File myFile;

void setup() {
  Wire.begin();
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Data Logging Start");

  rtc.begin();

  if (!SD.begin(10)) {
    Serial.println("initialization failed!");
    return;//SD카드 연결에 실패 하셨습니다.
  }

  if (! rtc.isrunning()) {
    Serial.println("RTC is NOT running!");
    rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
  }
}


void loop() {
  DateTime now = rtc.now();
  myFile = SD.open("LogData.txt", FILE_WRITE);
  if (myFile) {
    Serial.print(F("Writing to log File..."));
    myFile.print(now.day());
    myFile.print(",");
    myFile.print(now.hour());
    myFile.print(",");
    myFile.print(now.minute());
    myFile.print(",");
    myFile.print(now.second());
    myFile.print(",");
    myFile.println(analogRead(A0));
    myFile.close();
    Serial.println(F("done."));
  } else {
    Serial.println(F("error opening file!!"));
  }

  delay(1000);
}

(2) 컴파일후 업로드 한다.

(3) 시리얼 동작은 다음과 같다.

(4) LOGDATA 파일은 다음과 같다.

#3 예제 - 데이터 로깅 RTC 파일이름 (RTC+SD 카드)

다음과 같이 RTC 시계정보를 이용해 SD 카드 저장 파일명을 시간에 따라 자동으로 변경되도록 설정할 수 있다.

void getFileName()
{  
  DateTime now = rtc.now(); 
  delay(100);  
  sprintf(filename, "%d%d%d%d.txt", now.day(), now.hour(), now.minute(), now.second());    
  Serial.println(filename);  
}

(1) 소스 코드를 작성한다.

#include <SPI.h>
#include <SD.h>
#include <Wire.h>
#include "RTClib.h"


char filename[50] = "log.txt";

RTC_DS1307 rtc;
File myFile;

void setup() {
  Wire.begin();
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Data Logging Start");

  rtc.begin();

  if (!SD.begin(10)) {
    Serial.println("initialization failed!");
    return;//SD카드 연결에 실패 하셨습니다.
  }
 
  if (! rtc.isrunning()) {
    Serial.println("RTC is NOT running!");
    rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
  }

  getFileName();
}


void loop() {
  char data[200] = {0};  
  myFile = SD.open(filename, FILE_WRITE);  
  if (myFile) {    
    Serial.print(" Writing to ...");    
    sprintf(data, "%s,%d", filename, 1);         
    myFile.print(data);
    myFile.close();
    Serial.println(F("done."));
  } else {
    Serial.println(F("error opening file!!"));
  }

  delay(2000);
}

void getFileName()
{  
  DateTime now = rtc.now(); 
  delay(100);  
  sprintf(filename, "%d%d%d%d.txt", now.day(), now.hour(), now.minute(), now.second());    
  Serial.println(filename);  
}

(2) 컴파일후 업로드 한다.

(3) 시리얼로 확인한다.

(4) SD 카드의 로그 파일을 확인한다.

마무리

아두이노와 데이터 로깅 를 연결하고, 간단한 코딩으로 를 쉽게 실습할 수 있다.

모두의 아두이노 환경 책

[모두의 아두이노 환경 ] 책은 예스24, 인터넷 교보문고, 알라딘, 인터파크도서, 영풍문고, 반디앤루니스 , 도서11번가 등에서 구입할 수 있다. 이 책에서는 PMS7003, GP2Y1010AU0F, PPD42NS, SDS011 미세먼지 , DHT22 온습도 , MH-Z19B 이산화탄소 , ZE08-CH2O 포름알데히드 , CCS811 총휘발성유기화합물 TVOC, GDK101 방사선(감마선) , MQ-131 오존(O3) , MQ-7 일산화탄소, MICS-4514 이산화질소 , MICS-6814 암모니아 , DGS-SO2 아황산가스(SO2) , BME280 기압 , GUVA-S12SD 자외선(UV) , MD0550 기류 , QS-FS01 풍속 (Wind speed) 를 사용한다.

모두의 아두이노 환경

아두이노와 로 내 건강을 지킬 수 있다!다양한 환경 를 실생활 프로젝트에 응용해보자!시중에 판매되고 있는 간이측정기도 로 값을 측정합니다. 똑같은 를 아두이노에 연결하

book.naver.com

저작자표시 비영리 변경금지

'모두의 아두이노 > 아두이노 쉴드' 카테고리의 다른 글

[아두이노 쉴드] 아두이노 다기능 확장 쉴드 (0)	2021.11.16

모두의 메이커

[아두이노 쉴드] Data logger shield sd card and real time clock