Pembaca Kad SD Tanpa Wayar [ESP8266]: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

USB semestinya bersifat universal, dan tujuan utamanya adalah untuk membuat hot-swappable, super mudah untuk berinteraksi dengan peranti lain tetapi selama bertahun-tahun idea itu menjadi sangat buruk. Terdapat begitu banyak varian port USB ini yang kadang-kadang mengecewakan dan cara kerjanya sangat bertentangan dengan namanya [USB - Universal Serial Bus] kerana Setiap penerima USB harus serasi dengan mana-mana peranti USB! Anda tidak boleh memasukkan stik USB atau papan kekunci di dalam pengecas dan mengharapkan ia berfungsi.

Tetapi konsepnya terlalu bagus! Itulah sebabnya untuk memulakan konsep "Universal-Port" ini saya mulakan dengan projek ringkas "Wireless Card reader"

Ini memenuhi semua kehendak saya, yang perlu saya lakukan hanyalah memasangkannya ke dalam mana-mana penerima USB, tidak kira yang mana!

Sebaik sahaja anda memasangnya, ia akan mewujudkan titik akses di mana kami dapat menyambung dan kemudian menyambung ke titik akses dan hanya membuka aplikasi klien FTP di mana-mana peranti yang serasi. Dengan persediaan ini, kita dapat menyalin serta menyimpan fail ke kad SD tanpa wayar!

Bekalan

Ini adalah senarai produk yang dapat membantu anda melakukan projek ini dengan mudah

(Pautan Gabungan)

• Esp12E:
• Kad SD:
• Penyesuai Micro SD:
• Pin Header:
• Pin Header Bersudut:
• Wayar:
• FTDI:
• Kabel pengaturcara Arduino nano +:
• USB Lelaki:
• PCB:
• Soldering Gun:
• Pateri Pematerian:

Langkah 1: Kad SD (Secure Digital)

SD bermaksud Secure Digital, ia serupa dengan Pendrive anda tetapi dengan jejak kaki yang lebih kecil dan harga yang jauh lebih murah.

Apabila kita harus menggunakan ini dengan mana-mana mikrokontroler ada 2 pilihan, satu adalah SDIO dan SPI. Hampir semua kad SD mempunyai banyak ciri standard dan mempunyai spesifikasi fizikal dan elektrik yang sama. Perbezaan sebenar antara SPI dan SDIO terutama pada tahap perisian. Anda boleh membaca lebih lanjut mengenainya di Pautan ini.

Buat masa ini, katakanlah SDIO lebih pantas tetapi sukar dilaksanakan dan SPI lebih perlahan tetapi lebih mudah dilaksanakan. Oleh kerana sebahagian besar mikrokontroler menyokong SPI secara lalai, kita hanya akan berpegang teguh.

Pin kad SD untuk SPI

Pin-1 - CS (Pilih cip) Pin-2 - DI (MOSI) Pin-3 - GNDPin-4 - VCCPin-5 - SCLKPin-6 - GNDPin-7 - DO (MISO) Pin-8 - NCPin-9 - NC

Langkah 2: Pengubahsuaian Penyesuai Kad SD

Anda boleh menggunakan mana-mana modul kad SD yang menyokong Arduino dan esp8266 tetapi untuk tujuan projek ini, kami akan menggunakan penyesuai kad microSD dan akan mengubah suai sedemikian rupa sehingga kami dapat menggunakannya sebagai ganti modul.

Pertama, bersihkan kenalan penyesuai kad SD. Kemudian gunakan pin header bersudut dan pateri pin terus ke kenalan penyesuai. Setelah pematerian selesai, periksa hubungan antara pin header untuk memeriksa litar pintas. Keluarkan pemisah hitam satu persatu, jadi apabila kita meletakkannya kembali, ia akan menyiram dengan PCB.

Potong PCB sedemikian rupa sehingga sesuai dengan penyesuai kad SD dan mempunyai sedikit ruang tambahan, untuk menambahkan port USB lelaki.

Anda juga boleh melakukan proses yang sama dengan kad SD dan bukannya penyesuai, tetapi agak berisiko jika anda merosakkannya.

Langkah 3: Sambungan USB

Kita perlu menghidupkan kad SD, Untuk itu, kita akan menggunakan port penerima USB itu sendiri. Oleh itu, kami akan menggunakan port USB lelaki. Ini biasanya mempunyai 4 pin, di mana 2 pin tengah digunakan untuk pemindahan data dan 2 pin ekstrim digunakan untuk kuasa dan tanah. Oleh kerana kita hanya memerlukan kuasa, saya akan memotong pin data dan menyimpan GND dan VCC.

Kemudian letakkan port USB lelaki di hadapan kad SD di mana kami membuat ruang lebih awal, kemudian pasangkannya di tempatnya. Ini belum menyelesaikan masalah kuasa! Kerana kad SD memerlukan 3.3v tetapi bekalan USB adalah standard 5V jika anda hanya memasangkannya ke dalam bekalan, anda mungkin akan mengeluarkan kad SD (Tetapi tiada kerosakan yang akan diambil oleh penyesuai microSD).

Untuk menyelesaikannya, kami akan menggunakan pengatur 3.3V dan menyambungkan input bekalan USB ke pengatur 3.3V iaitu menyambungkan GND USB ke pin 1 pengatur dan menghubungkan pin 3 pengatur ke + 5V pengatur. Akhirnya, pasangkan pin 3 (pin output) dan tanah pengatur ke kad SD.

Ini akan menetapkan kuasa untuk kad SD. Anda boleh menyemak gambarajah litar untuk sambungan yang lebih terperinci.

Langkah 4: Menggabungkan Segalanya Dengan ESP-12E

Sekarang untuk membaca dan menulis data dari kad SD kami akan menggunakan modul wifi Esp12E, walaupun lebih lambat daripada esp32. Tetapi sebenarnya tidak menjadi masalah yang mana yang anda pilih, saya akan memberi alasan pada langkah terakhir.

Pertama-tama solkan EN (pin pin) ke VCC esp12E, ini akan menghidupkan IC. Sekiranya ini tidak disambungkan ke isyarat TINGGI, IC tidak akan menyala. Kemudian letakkan esp12E di bahagian belakang papan PCB dan pasangkan pin SPI dari esp12E ke pin SPI pada kad SD. Untuk perinciannya, sambungan memeriksa rajah litar.

Langkah 5: HTTP VS FTP

Sebelum memprogram, saya membuat kajian bagaimana muat turun dan muat naik berfungsi, ketika itulah saya menemui perkataan FTP. Pada dasarnya FTP bermaksud protokol pemindahan fail, protokol ini digunakan untuk memindahkan fail antara pelayan dan klien dan sama sekali berbeza dengan HTTP biasa di mana klien dan pelayan menghantar dan menerima permintaan / respons yang sangat kecil.

FTP lebih pantas daripada HTTP dalam memindahkan fail kerana dibuat khusus untuknya. Oleh itu, saya mahu melaksanakannya dalam projek ini. Di mana pelayan FTP berjalan pada esp-12E dan kita dapat mendorong dan mengambil data melalui FTP ini ke kad SD.

Langkah 6: Mengetahui Perpustakaan FTP

Saya tidak dapat menemui perpustakaan FTP yang sangat aktif dibangunkan atau dibuat khusus untuk esp8266. Tetapi dengan beberapa penggalian, saya menemui David Paiva yang membawa versi Arduino pelayan FTP ke esp8266 tetapi dengan sokongan SPIFFS dan bukan kad SD.

Tetapi dengan sedikit usaha lagi, saya dapati seseorang yang melakukan kerja di perpustakaan David Paiva untuk menukar SPIFFS ke kad SD. Tetapi ketika saya cuba menggunakan ini, saya menghadapi 2 masalah. Pertama, halaman di mana saya mendapat ini adalah dalam bahasa Korea, jadi saya harus duduk dan menerjemahkan semuanya untuk mengetahui apa yang sedang berlaku sebelum saya dapat melakukan apa-apa dengannya. Kemudian masalah kedua adalah, saya harus mengubahsuai perpustakaan SD yang ada untuk menyokong perubahan yang dibuatnya tetapi itu terasa sangat kekok.

Oleh itu, saya membandingkan kedua perpustakaan ini, satu dari David Paiva dan yang lain dari laman web Korea, Kemudian membuat beberapa perubahan kecil dan menjadikan keseluruhannya menjadi satu projek sehingga tidak perlu memasang perpustakaan apa pun. Anda boleh menyemak kod dari akaun Github saya.

Langkah 7: Memprogram ESP-12E

ESP-12E tidak disertakan dengan pengaturcara terbina dalam, jadi kami perlu menggunakan programmer luaran seperti modul FDTI. Oleh itu, saya membuat penyesuai dengan beberapa wayar dan pin header wanita, Dengan ini, kita dapat menyolder esp12E buat sementara waktu dan memprogramkannya menggunakan modul FTDI.

Sambungkan GND [esp12E] ke GND, Rx [esp12E] ke Tx, Tx [esp12E] ke Rx, GPIO15 [esp12E] ke GND, GPIO0 [esp12E] ke GND, VCC [esp12E] ke VCC modul FDTI.

Kemudian muat naik kod dari Github menggunakan Arduino IDE.

Setelah program dimuat, anda dapat melepaskan kabel yang disambungkan untuk memprogram esp12E.

Langkah 8: Menyelesaikan Projek

Cukup masukkan kad microSD [maksimum 32 GB] di dalam penyesuai dan pasangkan keseluruhan peranti ke mana-mana peranti yang serasi dengan USB. Tetapi ada beberapa perkara yang perlu dipertimbangkan, pastikan arus output port USB lebih besar daripada 1amp, hanya untuk berada di sisi yang lebih selamat. Kerana modul Esp12E menggunakan lebih banyak arus semasa memindahkan fail.

Langkah 9: Menggunakan Peranti

Sebaik sahaja peranti dihidupkan, peranti akan membuat titik akses yang disebut SD Reader. Sambungkan ke pusat akses ini menggunakan kata laluan yang terdapat pada kod. Kemudian Bergantung pada peranti mana yang anda gunakan untuk menyambung ke 12E, muat turun perisian klien FTP masing-masing jika anda menggunakan muat turun PC WinSCP atau Filzella dan jika anda menggunakan peranti Android muat turun AndFTP.

Setelah pemasangan selesai, buka AndFTP dan isikan kelayakan untuk menyediakan klien FTP. Dalam kes saya, saya membiarkan nama pengguna dan kata laluan menjadi "esp8266" lalai dalam kod. Jadi, gunakan untuk maklumat pengguna dan untuk host menggunakan 192.168.12.7. Akhirnya, sambungkan ke pelayan FTP.

Setelah selesai, anda boleh memuat turun fail dari kad SD dan juga memuat naik fail dari telefon ke kad SD.

Anda boleh melihat video untuk mengetahui cara kerjanya!

Langkah 10: Pemikiran Akhir

Tetapi sebelum membuat kesimpulan bahawa ia adalah alat yang sangat berguna untuk dimiliki, mari kita mundur selangkah.

Walaupun ia melakukan apa yang saya mahukan, ia sangat perlahan! Hanya dengan 4 fail (masing-masing ~ 100Kb) ia mengambil masa kira-kira 30 saat, dan jika anda mencuba dengan fail yang lebih besar seperti 10MB, ia akan memakan masa sekitar 3-4 minit untuk disiapkan. Ada cara untuk mengoptimumkan ini, dan dari halaman di mana saya merujuk dia dapat memperoleh kira-kira 450kbs kelajuan membaca. (Dengan kecepatan perpustakaan perpustakaan Esp32 dan SD_MMC mungkin sekitar 1MB / saat)

Sebab mengapa saya menghentikan projek di sini dan tidak mencuba mengoptimumkannya adalah kerana 2 sebab. Sebab pertama, saya sangat berharap, bersama dengan pelayan FTP saya masih dapat menggunakan garis data USB untuk memindahkan data, tetapi ia tidak disokong dalam esp8266 atau esp32. Sebab kedua ialah saya tidak dapat memperoleh kepantasan yang cukup untuk memindahkan fail melalui FTP. Ini juga alasan yang sama mengapa saya tidak bersusah payah menggunakan esp32 dan bukannya esp12E.

Tetapi saya fikir beberapa masalah ini dapat diselesaikan jika kita dapat menggunakan papan esp32 S2 yang menyokong kelajuan penuh dalam perjalanan USB. Mungkin saya boleh melakukannya untuk XD yang boleh dipelajari.