Логирование GPS-данных на MicroSD карту с Visuino на Arduino Nano

Компоненты и расходные материалы

• Arduino Nano R3 — 1 шт. (любая совместимая плата подойдёт)
• GPS-приёмник (generic) — 1 шт.
• MicroSD модуль — 1 шт.
• MicroSD карта — 1 шт.
• Беспаечная плата — 1 шт.
• Перемычки: 7 Female-Female, 3 Female-Male

Программное обеспечение и онлайн-сервисы

• Visuino — графическая среда разработки для Arduino
• Arduino IDE

О проекте

MicroSD карты — дешёвое и удобное хранилище для данных датчиков Arduino. Существует много дешёвых MicroSD модулей. Я уже делал урок по логированию ультразвукового датчика и выводу GPS на LCD. Сразу поступил запрос на урок по логированию GPS на MicroSD.

Логирование на MicroSD просто, но файловая система потребляет память и может перегрузить маленькие контроллеры (Uno, Nano). После добавления поддержки SD на Nano/Uno почти не остаётся памяти для остального. Можно использовать Mega или Teensy, но если просто записывать сырые NMEA-данные от GPS в файл — памяти на Nano хватает, а обработку можно сделать позже на компьютере.

Шаг 1: Компоненты

(Список выше, фото компонентов во вложениях)

Шаг 2: Запуск Visuino и выбор платы

У Arduino Nano только один аппаратный Serial-порт, он нужен для прошивки. Поэтому GPS подключается после загрузки скетча.

1. Установите Arduino IDE: arduino.cc
2. Установите Visuino: visuino.com
3. Запустите Visuino, кликните «Tools» на компоненте Arduino, выберите «Arduino Nano».

Шаг 3: Добавление и подключение компонента MicroSD в Visuino

1. В Component Toolbox введите «sd», выберите «Micro SD Card Module», перетащите в область дизайна.
2. Соедините вывод «Out» компонента SDCard1 с входом «In» канала «SPI» Arduino.
3. Соедините вывод «ChipSelect» SDCard1 с входом «Digital» канала «Digital[10]» Arduino.

Шаг 4: Добавление и настройка элемента File в компоненте MicroSD

1. Нажмите «Tools» на компоненте SDCard1.
2. В редакторе «Elements» выберите «File» справа, нажмите «+» слева для добавления.
3. В Object Inspector установите свойство «Path Name» элемента File1 = «GPSLog.txt».

Шаг 5: Подключение последовательного порта к элементу File

1. Соедините вывод «Out» канала «Serial[0]» Arduino с входом «In» элемента «Elements.File1» компонента SDCard1.

Теперь все данные, приходящие на Serial0 (RX пин), будут записываться в файл GPSLog.txt на SD-карте.

Шаг 6: Генерация, компиляция и загрузка кода

1. В Visuino нажмите F9 или кнопку генерации — откроется Arduino IDE с готовым кодом.
2. В Arduino IDE нажмите «Upload» для компиляции и прошивки.

Шаг 7: Подключение MicroSD модуля к Arduino

SPI подключение (MicroSD → Arduino Nano):

• CS (серый) → D10
• SCK (оранжевый) → D13
• MOSI (синий) → D11
• MISO (фиолетовый) → D12
• GND (чёрный) → GND
• VCC (красный) → 5V (через макетную плату, см. ниже)

Шаг 8: Подключение GPS модуля к Arduino

• GND (чёрный) → GND
• TX (жёлтый) → RX (D0) Arduino
• VCC (красный) → 5V (через макетную плату)

Шаг 9: Объединение питания и вставка MicroSD карты

Соедините три красных провода питания (от MicroSD, GPS, Arduino) вместе — например, на макетной плате. Вставьте MicroSD карту в модуль.

Шаг 10: Запуск

Светодиод на D13 (SCK) будет мигать при записи данных. На фото пример записанных NMEA-строк. Полный Visuino-проект для скачивания: FBY57XIIO8U2WS4.zip (открывается в Visuino).