Папки на SD: mkdir и структура архива

К осени в корне карты логгера теплицы накопилось 240 файлов. Лог за 14 марта я искал прокруткой минут четыре — и это на ноутбуке, где есть сортировка. А теперь представьте тот же поиск через Serial: список из 240 строк бежит в монитор, глаза скользят по именам, и нужная дата проскакивает между двумя показами. Именно после той прокрутки я переехал на папки: лог за каждый день живёт в своей директории, и поиск — это один заход в /logs/d240314 вместо ленты из пары сотен имён.

Папки на SD заводятся одной командой SD.mkdir, а пишутся в них обычным SD.open с путём. Хорошая новость в том, что большая часть логики уже у вас в руках: папка открывается и читается теми же функциями, что и файл, из уроков про оглавление и режимы. Разберём, как mkdir создаёт вложенность за раз, как собрать архив измерений, который не стыдно открыть через полгода, и где у FAT проходят границы: корень, глубина, имена. В конце — модель архива в симуляторе, где дни сменяются прямо в Serial.

SD.mkdir("/logs") создаёт папку в корне. Сюрприз для тех, кто привык к mkdir в консоли: библиотека создаёт и промежуточные каталоги — SD.mkdir("/logs/d240314") на пустой карте заведёт обе папки одной строкой, весь путь целиком. Пишется в папку через путь в open: SD.open("/logs/d240314/log.csv", FILE_WRITE) — и дальше всё как обычно, print и close из урока про запись. SD.exists работает и для папок: перед созданием дневной директории спрашивать не обязательно, mkdir на существующей папке вернёт false без последствий, — но проверка помогает вести счётчик дней.

Главная грабля: открытие файла в несуществующей папке молча возвращает «ложь». SD.open("/logs/d240315/log.csv", FILE_WRITE) при отсутствии d240315 не создаст ни папку, ни файл — просто false, и скетч пропустит запись. Порядок всегда один: mkdir раньше open. Для шапки CSV в новом файле помните правило из урока про CSV и конфиг: печатаем её, только если файла ещё не было.

Разбор по цифрам. Папка на карте — та же 32-байтовая запись каталога, что и файл, так что директории почти ничего не стоят. В скетче день назван denSD: имя папки растёт до трёх цифр (d000, d007, d031), и за счёт нулей слева список дней сортируется компьютером честно — без нулей d10 встал бы между d1 и d2. Условный день из минуты нужен только для отладки на столе; в реальном устройстве дату даёт либо RTC, либо счётчик аптайма — про каркас таймеров без delay напомню ссылкой на урок про millis вместо delay.

Читается такой архив тем же openNextFile из предыдущих уроков, только сначала для корня, потом для папки дня: открыли /logs, выбрали нужный день по имени, открыли его, внутри читаете log.csv FILE_READ-циклом. Учтите, что в списке из папок размеры уже не помогут: у директории size() вернёт ноль, и выбирать день придётся по имени, а не по весу. Пара практических мелочей: имя текущей папки держите в String глобально — собирать путь на каждую запись из кусков дороже, чем один раз при смене дня; и печатайте путь в Serial при каждой смене дня — через неделю жизни устройства эти строки скажут вам, сколько дней оно честно отработало, без всяких часов.

Глубину держите на двух уровнях: /logs/d240314 — мой потолок. Имена звеньев всё равно 8.3, буфер под путь в библиотеке не резиновый, а третий уровень ни разу не окупался: за ним не скрыто ничего, кроме шансов опечататься в пути и искать потерянный файл двумя вложениями дольше. Это мнение с границей: если у вас три прибора пишут на одну карту, четвёртый уровень типа /well/d240314/raw оправдан — но тогда у каждого прибора и префикс свой, о префиксах шла речь в предыдущем уроке про remove.

Почему архив начинается с папки, а не лежит плоско в корне: на маленьких картах в FAT16 корень — таблица фиксированного размера, вмещающая максимум 512 записей, и каждая папка в корне съедает одну из них наравне с файлами. Двести сорок логов из моей сцены — это половина корня; логи по файлу на день добили бы таблицу за год с хвостом, и карта отказалась бы принимать новые имена при пустом на вид месте. Подпапки от этого свободны: каталог /logs растёт, сколько ему дадут сектора, поэтому всё, что множится, живёт внутри папок, а в корне — только фиксированный набор: cfg, logs, bak.

8.3 действует и на папки: /logs — хорошо, /Данные за 2024 — папка, которую Arduino увидит кривым псевдонимом из тильды, а создать из скетча её и вовсе не получится. Про псевдонимы вида OTCH~1.TXT и про то, как openNextFile показывал их в списке, — урок про оглавление. На картах в FAT32 корень устроен мягче — он растёт, как обычная папка, — но чистый корень я держу и там: при переносе карты на другую платформу или в кардридер старые карты с фиксированным корнем встречаются чаще, чем кажется, а привычка стоит ноль. Формат самой карты, на которой всё это живёт, мы разбирали в уроке про FAT16 и FAT32.

Последний вопрос — стоит ли заводить папки вообще. Моя граница: до сотни тысяч строк на карту один log.csv окупается, меньше движений по каталогу и проще читать; папки начинаются тогда, когда либо есть ротация по дням, либо на одной карте пишут несколько приборов, либо архив должен открываться без сортировки. Прикинем объём: строка 12 байт раз в две секунды — это около 43 тысяч строк и полмегабайта в сутки, то есть карта 4 ГБ по объёму живёт годами, и папки здесь добавляют порядок, а не экономят место. Папки окупаются по-настоящему, когда пишут двое: датчик колодца в /well и термометр теплицы в /greenhouse — перепутать логи уже нельзя, а чистка одного прибора не трогает второй. Метки времени для имён папок с настоящими часами — готовая схема в логгере со штампами времени, с часами DS3231 даты будут точными даже после месячного простоя.

Три урока этого хвоста складываются в полный цикл самообслуживания карты: список файлов — что есть, remove и rename — что с этим делать, mkdir — куда складывать новое. Соберите три скетча в один блок самообслуживания: печать оглавления по кнопке, ротация по префиксу, дневные папки для записи — и карта перестанет быть чёрным ящиком, который вскрывают с отвёрткой. Осталось последнее: убедиться, что логика имён и папок, которую вы построили, действительно работает — поэтому в симуляторе ниже архив живёт моделью, где дни сменяются прямо в Serial, а пути печатаются на каждый mkdir и каждую запись.