Логгер данных на Arduino: SD-карта и DS3231 с меткой времени

Состав и провода: два шины в одном скетче

• SD-модуль на аппаратном SPI Uno: CS на D10 (стандарт), MOSI D11, SCK D13, MISO D12 — плюс питание 5 В и общая земля.
• Часы DS3231 на I2C: SDA на A4, SCL на A5, батарейка CR2032 держит время без питания платы.
• Датчик для значения: DHT11 на любом цифровом пине, в скетче ниже — D2; подойдёт и фоторезистор на аналоговом входе.
• Имя файла — короткое, в формате 8.3: log.csv или log01.txt; длинные имена и папки — уже расширение FAT, у которого свои лимиты.

Скетч: CSV-лог с меткой времени

Файл открывается один раз в setup() и остаётся открытым — это осознанное решение, объяснение ниже. Каждую секунду скетч дописывает строку «часы:минуты:секунды;температура». rtc.now() возвращает объект DateTime, из него читаются hour(), minute(), second(); dht.readTemperature() даёт градусы с дрожью в одну десятую, как живой датчик.

#include <SD.h>
#include <RTClib.h>
#include <DHT.h>
 
RTC_DS3231 rtc;
DHT dht(2, DHT11);
File logFile;
unsigned long poslednayaZapis = 0;
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  rtc.begin();                          // часы стартуют
  dht.begin();
  SD.begin(10);                         // CS на D10
  logFile = SD.open("log.csv", FILE_WRITE);
  if (logFile) logFile.println("time;tempC");   // шапка CSV
  Serial.println("logger start");
}
 
void loop() {
  if (millis() - poslednayaZapis >= 1000) {     // раз в секунду
    poslednayaZapis = millis();
    DateTime now = rtc.now();
    if (logFile) {
      logFile.print(now.hour());
      logFile.print(":");
      logFile.print(now.minute());
      logFile.print(":");
      logFile.print(now.second());
      logFile.print(";");
      logFile.println(dht.readTemperature());
    }
    Serial.println("logged");
  }
}

Прогон в симуляторе: в карточке SD-модуля появился файл log.csv со строками вида «11:8:51;23.55» — метка от живых часов, температура с дрожью ±0,1 градуса. Часы после rtc.begin() идут сами: если подвести время в карточке DS3231, скетч увидит переведённые значения. Serial печатает logged раз в секунду — ритм записи виден и без открытия файла.

Ловушка FILE_WRITE: почему строки пропадают

Классический скетч-логгер из интернета переоткрывает файл на каждой записи: open — println — close. В настоящей SD-библиотеке FILE_WRITE дозаписывает (курсор ставится в конец), а вот в рантайме браузера каждый open с FILE_WRITE открывает файл заново — прежние строки стираются. Я прогнал оба варианта: с переоткрытием каждую секунду в файле осталась одна последняя строка; с файлом, открытым в setup() один раз, строки накапливаются как надо. Отсюда правило для браузера: держите файл открытым, а на живой плате, наоборот, без flush() и close() рискуете потерять хвост лога при пропадании питания — компромисс разбирает урок про цикл сессии файла.

Честная граница: что исполняет симулятор

Частые вопросы