Tutorial per Illustrare le Caratteristiche e Funzionalità del Modulo Catalex MicroSD card Adapter v1.0 per Leggere e Scrivere su MicroSD…
INTRO
Su svariati siti come eBay, Aliexpress o simili, sono disponibili moduli per la lettura e scrittura su microSD. Questi moduli sono molto economici, circa 1 euro e possono essere usati per qualsiasi microcontrollore, come PIC, Rasberry PI o Arduino, anche se vengono presentate come utilizzabili principalmente solo con Arduino.
Per memorizzare pochi byte di memoria in modo permanente si possono usare le memorie interne dei microcontrollori, per quantità fino ai Kbyte servono memorie EEPROM esterne mentre per quantità maggiori serve un’altra soluzione. Le schede SD (secure digital) sono molto diffuse ed economiche e hanno il vantaggio che la comunicazione avviene tramite protocollo SPI, molto semplice da implementare su un microcontrollore.
Inoltre esistono varie librerie per la comunicazione con questo modulo, il che lo rende molto semplice da usare. In questo tutoria illustreremo prima i pin delle schede SD e successivamente quelli del modulo con le relative caratteristiche elettriche.
LE SCHEDE SECURE DIGITAL
Dal punto di vista fisico le SD presentano nove contatti striscianti che permette di trasferire alla scheda l’alimentazione e tutti i segnali necessari per la scrittura e la lettura dei dati. I contatti sono così disposti e hanno i seguenti nomi:
Il pinout della figura è riferito alla comunicazione SPI che è quella che il modulo da noi analizzato va ad implementare. I vari pin hanno la seguente funzione:
- 8,9 nc: Questi due pin non sono connessi nella modalità SPI.
- 1 ss: È il pin di selezione del dispositivo, letteralmente indica Slave Select, quando si vuole andare a leggere o scrivere sulla SD si va a porre questo pin a livello logico basso. È molto utile quando vi sono più schede SD sullo stesso bus di comunicazione SPI.
- 2,5,7 MOSI, SCK, MISO: Sono i tre pin usati per la comunicazione SPI e sono rispettivamente il pin dei dati in ingresso al modulo (Master output, slave input dove il master è il microcontrollore, lo slave il modulo SD), il pin di clock del protocollo SPI (Serial ClocK, fornito dal master) e il pin di output del modulo (Master Input Slave Output).
- 3,6 GND: sono i pin dell’alimentazione negativa.
- 4 VCC: è il pin dell’alimentazione positiva.
ASPETTO MODULO MICROSD CARD ADAPTER
Il modulo MicroSD card adapter ha il seguente aspetto visto davanti:
Gli elementi che lo compongono hanno la seguente funzione:
- I/O: Contengono un pin di alimentazione positiva (VCC) e uno negativa (GND), i tre pin della comunicazione SPI (MISO, MOSI, SCK) e infine vi è il pin di slave select (SS).
- Regolatore di tensione: La scheda SD funziona con una alimentazione di 3.3V, però il modulo può funzionare con una tensione di 5V, quindi il regolatore riduce la tensione. È un LDO ovvero un regolatore lineare a bassa caduta di tensione.
- Level Converter: Serve per convertire i livelli logici tra gli ingressi/uscite del modulo e ingressi/uscite della scheda SD vista la differenza di tensione tra esse.
- Connettore MicroSD: è l’alloggiamento della scheda SD che dovrà essere connessa con i contatti striscianti verso il basso.
CARATTERISTICHE ELETTRICHE
Le caratteristiche elettriche che descrivono l’alimentazione, la memoria e le caratteristiche fisiche del modulo sono le seguenti:
- Tensione di alimentazione: da 4.5V a massimo 5.5V.
- Corrente: da 0.2mA in stand-by fino a 200mA in scrittura.
- Livello elettrico interfaccia uscita: 5V
- Memoria massima MicroSD: 2GB
- Memoria massima MicroSDHC: 32GB
- Dimensioni (Lunghezza, Larghezza, Altezza): 4.6×2.4×0.7 Cm
- Peso: 5g
Quindi il modulo deve essere alimentato con una tensione prossima ai 5V e questa tensione deve essere in grado di fornire 200mA, che vengono assorbiti al massimo dal modulo quando è in fase di scrittura. Supporta memorie MicroSD da 2GB oppure MicroSDHC da 32GB. Ha 4 fori di montaggio con viti da 2mm e ha le dimensioni riportate sovrastante.
