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LittleFS使用ESP8266和Arduino IDE

消耗积分:3 | 格式:zip | 大小:0.10 MB | 2022-11-15

李泳瑜

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描述

在本文中，让我们学习如何克服 NodeMCU 重置后数据被破坏的问题。这个问题在 Arduino 中也存在。为了在 Arduino 中解决这个问题，我们使用 EEPROM [电可擦可编程只读存储器]。它是写入数据的非易失性存储器。这里，非易失性意味着一旦断电，数据就不会丢失。因此，数据是永久写入的，除非用户决定，否则它不会改变。作为一个很好的类比，可以将 EEPROM 视为计算机上的硬盘驱动器。

但是像 NodeMCU 这样的板具有比 EEPROM 更先进的闪存。在 EEPROM 中，数据以字节形式存储，因此存储大量数据会很复杂，并且读写次数有限。而在闪存中，它就像一个拇指驱动器，具有比 EEPROM 更多的读写操作。除此之外，通过使用文件系统，我们可以创建文件、文件夹，并且用户可以控制重命名或删除他们创建的任何内容。即使文件系统与程序存储在同一个闪存芯片上，当一个新的草图被编程时，它也不会修改文件系统的内容。在 ESP8266 上使用板载闪存有两个文件系统。一个是SPIFFS ，另一个是LittleFS. SPIFFS 目前已弃用，可能会在 ESP 核心的未来版本中删除，所以让我们只关注 LittleFS。

ESP8266 的 LittleFS 主要类似于计算机中的常规文件系统，可以在其中导航、创建、重命名、删除或修改文件。

（注：本文最初发表于CircuitDigest ，与合著者Lavanya R一起发表。您可以在此处找到原始文章。）

补给品

这些是可以帮助您轻松完成此项目的产品列表

（附属链接）

  • 16x2 液晶显示器：
  • I2C 模块（PC8574T）：
  • 面包板：
  • 节点MCU：
  • WeMos D1 mini（替代）：
  • 跳线（公对母）：

第 1 步：连接 16x2 LCD 显示器：

LCD代表Liquid Crystal Display；是一种显示微控制器/开发板文本输出的经济高效的方式。16x2 LCD 显示器每行可显示 16 个字符，并且有 2 行这样的行。如果有更多信息需要显示，信息可以滚动显示在 LCD 屏幕上。现在，当涉及到显示多于“开或关”的信息时，LED 和七段显示器会受到限制，因为它们可以分别显示“开或关”状态和字母数字字符。使用 LCD 可以轻松绕过此限制，但它们占用了微控制器或 NodeMCU 的大部分引脚。为避免这种情况，我们使用 I2C 模块；通过使用 I2C 模块，只需 4 个引脚即可实现与 LCD 的接口。

 
 
 
poYBAGNxioqAETSUABWO03llRfw273.jpg
 
1 / 2
 

首先，将 I2C 模块连接到 LCD 显示器。将母头引脚焊接到 LCD 显示器并连接 I2C 模块，使 I2C 的四个引脚（GND、VCC、SDA、SCL）指向外部。

现在给电路供电，将 I2C 模块的 GND 引脚连接到 ESP8266 的 GND 引脚，并将 I2C 模块的 VCC 连接到 ESP8266 的 Vin 引脚。（这两个引脚为液晶屏供电）

将 I2C 模块的 SDA 连接到 ESP8266 的 D2 引脚 将 I2C 模块的 SCL 连接到 ESP8266 的 D1 引脚

第 2 步：16x2 LCD 代码：

pYYBAGNxipGAe-GwABQQCzLqDzs215.jpg
 

对于想了解基础知识的人可以从这里开始，如果没有，您可以跳到一步 - 从 LittleFS 开始

#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Wire.h>
int lcdColumns = 16;int lcdRows = 2;
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, lcdColumns, lcdRows);

void setup(){
   lcd.init(); lcd.backlight();
}

void loop()    
{
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Hello World!");delay(1000);
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print("Hello World!");
    delay(1000);
    lcd.clear();
}
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

该库包含在使用 I2C 模块的接口中。

int lcdColumns = 16;int lcdRows = 2;

这两行用来设置LCD的列数和行数；在我们的例子中，它是 16 列和 2 行。

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, lcdColumns, lcdRows);

这是设置 LCD 地址、列数和行数。（如果您不知道您的显示地址，请运行 I2C 扫描仪草图）

void setup()
{
    lcd.init(); 
    lcd.backlight();
}

void setup 函数只运行一次，所以在这里，初始化和声明完成。“lcd.init();” 用于初始化 LCD 和“lcd.backlight();” 用于打开 LCD 显示器的背光。

lcd.setCursor(0, 0);

在 void 循环中，“.setCursor”函数用于将光标设置到所需位置。因为我们要显示消息“Hello World！” 在第一列第一行，我们给出位置“(0, 0)”

lcd.print("Hello World!");
delay(1000);

lcd.print” 函数将打印给出的任何信息。在这里，让我们显示“Hello World！” 并会产生 1 秒的延迟。这确保显示的消息将保持足够长的时间让我们正确看到它。

lcd.clear();

此功能将清除显示以打印新信息。

lcd.setCursor(0,1);

现在，要创建一个小动画，让我们将光标设置到第一列，第二行，以便在第一行显示消息一秒钟后，它将转移到第二行。

lcd.print("Hello World!");
delay(1000);

设置为第二行后，打印相同的消息以显示，延迟将确保消息在第二行也保持 1 秒。

lcd.clear();

这将清除屏幕，以便下次打印消息时很方便。这不是绝对必需的，但以这种方式编写程序是一种很好的做法。

第 3 步：LittleFs 带 16x2 LCD 显示屏和 ESP8266 [代码]

使用 LittleFs 对 flash 存储器进行写入、读取和删除文件的电路与上一步相同，显示“Hello World”

#include 
#include 
#include 

// set the LCD number of columns and rows
int lcdColumns = 16;
int lcdRows = 2;

// set LCD address, number of columns and rows
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, lcdColumns, lcdRows); 

//function prototypes
void readData();
void writeData(String data);
void deleteData();
 
void setup() {
  
  //Start the serial monitor
  Serial.begin(115200);

  // initialize LCD
  lcd.init();
  // turn on LCD backlight                      
  lcd.backlight();

   // set cursor to first column, first row
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Little FS Demo");
  delay(1000);

  //Start LittleFS
  if(!LittleFS.begin()){
    Serial.println("An Error has occurred while mounting LittleFS");

    //Print the error on display
    lcd.clear();
    lcd.print("Mounting Error");
    delay(1000);
    return;
  }

  //Read the saved data
  readData();
  
}
 
void loop() {
    //Take input from user on serial monitor

    if(Serial.available())
    {
         String data = Serial.readString();
         Serial.println(data);
         if(data == "D") // To delete the file 
         {
            deleteData();
            Serial.println("File deleted!");
            return; 
         }
         else if(data == "R") // To read the file
         {
            readData();
            return;
         }
         
         Serial.println("Writing Data...");
         writeData(data);
         Serial.println("done Writing Data!");
    }

}


void readData()
{
   //Open the file
   File file = LittleFS.open("/SavedFile.txt", "r");

  //Check if the file exists
   if(!file){
   //Read the file data and display it on LCD
    Serial.println("No Saved Data!");
    
    lcd.clear();
    lcd.print("No Saved Data!");
    
    return;
   }
      lcd.clear();
      lcd.print("Saved Data :");
      // set cursor to first column, second row
      lcd.setCursor(0,1);
      //Display on the LCD
      while(file.available()){
      lcd.write(file.read());
      }   
      //reset cursor poisition
      lcd.setCursor(0,0);
   //Close the file
    file.close();
}

void writeData(String data)
{
  //Open the file 
  File file = LittleFS.open("/SavedFile.txt", "w");
  
  //Write to the file
  file.print(data);
  delay(1);
  //Close the file
  file.close();
  
  Serial.println("Write successful");
  lcd.clear();
  lcd.print("Data Saved :"); 
  // set cursor to first column, second row
  lcd.setCursor(0,1);
  // print the data on the LCD
  lcd.print(data);
  // reset cursor position
  lcd.setCursor(0,0);
}

void deleteData()
{
   //Remove the file
   LittleFS.remove("/SavedFile.txt"); 
   lcd.clear();
   lcd.print("Data Deleted"); 
}

需要以下这些库才能与 LCD 显示器、I2C 和 LittleFs 一起使用。

#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Wire.h>
#include <LittleFS.h>

int lcdColumns = 16;
int lcdRows = 2;

这是设置 LCD 的列数和行数。在我们的例子中，16x2 表示 16 列和 2 行。

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, lcdColumns, lcdRows);

该函数用于设置 LCD 地址、列数和行数。

void readData();
void writeData(String data);
void deleteData();

这些是函数原型。要将数据读取到闪存，请使用自定义函数“readData()”。同样，“writeData”和“deleteData”是自定义函数，分别用于写入数据和从LittleFs中删除数据。

Serial.begin(115200);

启动串行监视器并将波特率设置为 115200。

lcd.init();
lcd.backlight();

“lcd.init”函数将初始化LCD，.backlight函数将打开LCD背光

lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Little FS Demo");
delay(1000);

像以前一样，这会将光标设置到第一列第一行并打印消息“Little FS Demo”并等待一秒钟。

if(!LittleFS.begin())
{
Serial.println("An Error has occurred while mounting LittleFS");
lcd.clear();
lcd.print("Mounting Error");
delay(1000);
return;
}

在这里，使用这部分程序是因为如果 Little Fs 无法启动，则应显示错误消息以通知用户 Little Fs 无法启动。

检查文件是否已正确打开，如果未正确打开，将打印错误消息并结束函数。或者它将打印之前写入的数据。LCD 显示屏上将显示“安装错误”信息。

readData();

这行代码用于读取保存的数据。

void loop()
{
if(Serial.available())
{
String data = Serial.readString();
Serial.println(data);
if(data == "D")
{
deleteData();
Serial.println("File deleted!");
return;
}
else if(data == "R")
{
readData();
Return;
}
Serial.println("Writing Data...");
writeData(data);
Serial.println("done Writing Data!");}
}

当串行从串行监视器接收到一些数据时，使用“serial.readString()”读取数据并存储在字符串“data”中。然后它会检查用户输入了什么命令，并根据它执行删除/读/写。

void readData()
{
File file = LittleFS.open("/SavedFile.txt", "r");

if(!file)
{
Serial.println("No Saved Data!");
lcd.clear();
lcd.print("No Saved Data!"); return;
}

lcd.clear();
lcd.print("Saved Data :");
lcd.setCursor(0,1);
while(file.available())
{
lcd.write(file.read());
}lcd.setCursor(0,0);
file.close();
}

此功能将打开 LittleFs 文件和保存的文本文件，并将其显示在串行监视器和 LCD 屏幕上。

void writeData(String data)
{
//Open the file
File file = LittleFS.open("/SavedFile.txt", "w");
//Write to the file
file.print(data);
delay(1);
//Close the file
file.close();
Serial.println("Write successful");
lcd.clear();
lcd.print("Data Saved :");
// set cursor to first column, second row
lcd.setCursor(0,1);
// print the data on the LCD
lcd.print(data);
// reset cursor position
lcd.setCursor(0,0);
}

该函数将打开 LittleFs 文件并写入用户数据并将其显示在串行监视器和 LCD 屏幕上。

void deleteData()
{
//Remove the file
LittleFS.remove("/SavedFile.txt");
lcd.clear();
//update the display
lcd.print("Data Deleted");
}

该函数将删除 LittleFs 文件并写入用户数据并显示在串行监视器和 LCD 屏幕上。

第 4 步：小 FS 工作

 
 
 
poYBAGNxipSAVKeuAACEYh0Fyl8822.png
 
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这是将数据写入闪存。这很简单。代码的编写方式允许用户非常轻松地键入数据。只需打开串行监视器并键入数据并按“输入”（确保波特率 = 115200并且未选择行尾）。输入的任何内容都将作为数据保存到 LittleFs 文件系统中。LittleFs 文件系统安装在 ESP8266 的闪存上。除了在 LittleFs 文件系统中写入之外，还可以完成另外两项任务。那些正在阅读和删除。为此，代码以这样一种方式编写，即它接受用户的输入并执行用户请求的功能。

 
 
 
pYYBAGNxipaAXWTlAAC7Avyb7-A576.png
 
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当用户输入“D”时，文件被删除，“R”读取文件。

（注意：它区分大小写，并且像“DD”或“dD”而不是“D”之类的任何错误都将被视为输入数据，这将被覆盖在现有数据上。“R”读取文件）

第 5 步：最后的想法

 
 
 
 
pYYBAGNxip2AWYZEAA_hzDAXhPI295.jpg
 
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这只是对 LittleFS类型文档的介绍。您可以更进一步，从传感器获取输入并尝试将收集的数据存储在 LittleFS 中（尽管这不是一个可行的项目，因为可用的闪存较少且无法有效存储数据）。

如果您对该项目有任何疑问，请随时在下面发表评论，对于项目，请查看我的hackster 个人资料。

重要的提示

您可以从此链接下载 LiquidCrystal_I2C 。

要安装请按照此步骤

Go to Arduino IDE ---> Sketch - --> Include Library ---> Add .ZIP Library ---> select this zip file

如果您想查看原始文章，请单击此处。


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