如何使用arduino eeprom在電源週期之間儲存資料

你知道Arduino在關閉時可以儲存資料嗎？我在說EEPROM，所以請跟我一起，我教你如何讀寫。...

你知道Arduino關閉後可以存儲數據嗎？不是存儲在閃存中的草圖。我說的是EEPROM中的可變數據。加入我，我向你展示如何讀寫它，以及它能為你的項目做些什麼。

如果你是新來Arduino的，一定要看看我們的初學者指南。

什麼是電可擦可編程只讀存儲器(eeprom)？

EEPROM代表電可擦除可編程只讀存儲器。這是一種非易失性存儲器。如果你不明白這意味著什麼，別擔心。它只是簡單地存儲數據，即使在斷電的情況下（不像RAM，它需要電力來保留任何數據）。

EEPROM內置於無數的處理器中，例如矩陣生成器Pi HAT中使用的現場可編程門陣列（FPGA）。所有Arduinos都提供EEPROM，但容量因型號而異。請務必查看我們的購買指南，瞭解每塊板的更多詳情。

它是如何工作的？

EEPROM是電擦除和編程使用福勒諾德海姆隧道。你不需要知道技術細節就可以使用它。基本前提是電是用來改變二進制數據（什麼是二進制的）。它可以通過電子方式讀取、擦除和重寫。

幸運的是，Arduino語言使更改數據變得很容易，所有這些都不需要計算機科學學位。

預期壽命

雖然在Arduino中使用EEPROM很容易，但它的使用壽命有限。EEPROM被指定處理100000個讀/擦除週期。這意味著在EEPROM變得不穩定之前，您可以寫入然後擦除/重新寫入數據100000次。實際上，Atmel（Arduino“芯片”的**商）半導體可以處理更高或更低的週期數，這取決於每個處理器的公差。

一旦一個位置被多次寫入和擦除，它就會變得不可靠。它可能不會返回正確的數據，或從相鄰位返回值。

這聽起來像是寫了很多東西，但是如果以編程方式讀寫（例如在循環中），很容易達到這個極限。讀取數據不會降低硅的質量，只有寫入才能。您可以讀取數據從EEPROM的，你喜歡沒有恐懼！

需要注意的是，這個限制適用於每個內存位置。您的Arduino在EEPROM中可能有1000個或更多的可用內存位置，因此如果您對一個位置寫入太多次，則只會影響該位置，而不會影響其他任何位置。稍後我將討論磨損均衡，它可以通過均勻分佈數據來減少EEPROM的磨損——SSD可以利用這一點。

它有什麼用？

EEPROM對於Arduino項目非常有用。因為即使斷電，它也能記住數據，所以可以存儲Arduino的狀態。也許你可以建造一個激光炮塔，它可以記住自己的位置或者剩餘的“**”數量。您可以使用它來控制設備，並記錄設備被激活的次數。

EEPROM最適合設置或高分。如果您想定期寫入複雜數據，可以考慮使用以太網屏蔽（內置SD插槽）或Raspberry Pi。

讀寫

現在理論已經過時了，讓我們來看看如何讀寫一些數據！首先，包括庫（這是ArduinoIDE附帶的）：

#include <EEPROM.h>

現在寫一些數據：

EEPROM.write(0, 12);

這將數字12寫入EEPROM位置0。每次寫入需要3.3毫秒（ms，1000ms=1秒）。注意你不能寫字母（char），只能寫從0到255的數字。這就是為什麼EEPROM是理想的設置或高分，但不是那麼好的球員姓名或文字。可以使用這種方法存儲文本（可以將字母表中的每個字母映射到一個數字），但是需要有多個內存位置——每個字母對應一個位置。

以下是您如何讀取這些數據的：

EEPROM.read(0);

零是您以前寫過的地址。如果您以前沒有寫入地址，它將返回最大值（255）。

有一些稍微有用的方法可用。假設要存儲小數點或字符串：

EEPROM.put(2,"12.67");

這會將數據寫入多個位置——這很容易自己編寫，但也很方便。您仍然需要跟蹤它寫入了多少個位置，這樣您就不會意外地覆蓋數據了！必須使用get方法再次檢索此數據：

float f = 0.00f;EEPROM.get(2, f);

get中的值存儲到float f變量中。注意這是如何用0.00f作為值初始化的。f讓編譯器知道您可能需要在這個變量中存儲大量的數據，因此它在編譯期間設置了一些額外的配置。

Arduino網站上的EEPROM文檔有更多的例子。

磨損整平

磨損均衡是一種減少EEPROM磨損、提高EEPROM使用壽命的技術。如果你只是在做一個小項目，你可能不需要擔心這個。

要保持EEPROM的壽命，最簡單的方法就是將寫操作限制在特定的位置。您可以先讀取地址，如果要寫入的值已經存在，則無需再次寫入（請記住，讀取數據不會造成傷害）。下面是您將如何做到這一點：

int safeWrite(int data, address) { if(EEPROM.read(address) != data) { EEPROM.write(address, data); }}

這是一個相當簡單的代碼位，但它只適用於整數！與其重新發明輪子，不如使用Arduino EEPROM庫中內置的功能：

EEPROM.update(address, val);

這個方法與寫入方法具有完全相同的簽名，儘管它可能會大大減少所需的寫入次數！

如果您需要寫入大量數據，並且擔心硅片磨損，則可以跟蹤您的寫入次數，儘管這樣會使用更多數據。以下是偽代碼的粗略實現：

var address = 0var writeCount = 0if(writeCount > 75,000) writeCount = 0 address += 1EEPROM.write(address, data)

您需要將地址和writeCount存儲在EEPROM中（writeCount需要在地址位置之間拆分）。大多數情況下，這一級別的保護是沒有必要的。Arduinos也很便宜，所以您可能會發現購買備份更容易！

你現在應該知道足夠的知識來做一些很棒的項目。如果你做的很酷，就告訴我們！你能認出照片中所有的設備嗎？請在下面給我們留言！

發表於 2021-03-16 14:09
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分類：DIY

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