Arduinoを使ってSDカード内のファイルをコピーしたい

前提

Arduinoを使ってSDカード内にあるファイルを別のSDカードにコピーしたいと思っています。Arduino は ATmega328P を使っています。
Arduino とSDカードモジュールはSPIで通信します。SPIのSSを切り替えて２つのSDカードを使い分けたいです。
ＳＤカードモジュール２台は並列接続してあり、SD１とSD2、それぞれのカード内にあるファイルが読めてLCDに表示できることを確認しました。

実現したいこと

・SDカード１にあるファイルを１バイトずつRAMに読み込む。
・RAMに読み込んだデータをSDカード２へ書き込む。

発生している問題・エラーメッセージ

SDカード１にカードが入っているかチェックした時点で、ATmega328が再起動してしまいます。

該当のソースコード

Arduino
1#include <SPI.h>
2#include <SD.h>
3#include <LiquidCrystal_I2C.h>  // 液晶表示用
4LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);// set the LCD address to 0x27 for a 16
5
6const char nameTitle[] = "SDcard FileCopy";
7const char nameVer[]   = "20221121 working";
8const byte SD1pin = 8;
9const byte SD2pin = 9;
10File anyFile;
11File entry;
12File root;
13String fileName = "text.txt";
14unsigned long readPosition;
15unsigned long byteCount;
16byte byteBuffer[512]; // 1024 だとRAM が足りなかったので512 にした
17
18void setup() {
19  // --------- LCD にツール名称とバージョンを表示 --------- //
20  lcd.init();                      // initialize the lcd 
21  lcd.backlight();
22  lcd.setCursor(0,0);
23  lcd.print(nameTitle); // タイトルを表示する
24  lcd.setCursor(0,1);
25  lcd.print(nameVer); // バージョンを表示する  
26  delay(3000);
27  lcd.clear();
28
29  pinMode(SD1pin, OUTPUT);
30  pinMode(SD2pin, OUTPUT);
31  digitalWrite(SD1pin, HIGH);
32  digitalWrite(SD2pin, HIGH);
33  pinMode(10, OUTPUT);        // 10pin 以外を用いる場合は、10pin は
34  digitalWrite(10, HIGH);     // output に設定するけど使用しない。
35
36  lcd.setCursor(0,0);
37  lcd.print("Starting");
38  delay(1000);
39  lcd.clear();
40  lcd.setCursor(0,0);
41  
42  // ----------------- SD1 の内容を確認 ----------------- //
43  if(!SD.begin(SD1pin)){           // SD1 ライブラリの初期化
44    lcd.print("Check:SD1 Failed"); // SD1pin が LOW になる
45    delay(2000);             // カードが未挿入ならエラー表示
46    while(1);
47  }
48  lcd.print("Check:SD1 OK");
49  delay(1000);
50  root = SD.open("/");
51  lcd.setCursor(0,1);
52  lcd.print("root = SD OK");
53  lcd.setCursor(0,1);
54  lcd.print("Files on SD1 are:");
55  delay(1000);
56  lcd.setCursor(0,2);
57  //printDirectory(root);
58  root.close();
59  delay(2000);
60  digitalWrite(SD1pin, HIGH);
61  lcd.clear();
62  
63  // ----------------- SD2 の内容を確認 ----------------- //
64  if(!SD.begin(SD2pin)){     // SD1 ライブラリの初期化
65    lcd.print("Check:SD2 Failed"); // SD1pin が LOW になる
66    delay(2000);             // カードが未挿入ならエラー表示
67    while(1);
68  }
69  lcd.print("Check:SD2 OK");
70  delay(1000);
71  root = SD.open("/");
72  lcd.setCursor(0,1);
73  lcd.print("Files on SD2 are:");
74  lcd.setCursor(0,2);
75  //printDirectory(root);
76  root.close();
77  delay(2000);
78  digitalWrite(SD2pin, HIGH);
79  lcd.clear();
80  
81  readPosition = 0;
82
83//
84// ここにSD2をフォーマットする処理を入れる
85//
86
87} // setup()
88
89void loop() {
90
91  // ---------------- 読み込むSDカードを開く ------------------- //
92  lcd.setCursor(0,0);  
93  if(!SD.begin(SD1pin)){                  // SD1 を開く
94    lcd.print("toRead:SD1 Failed");              // 開けなかったらエラー表示
95    delay(2000);
96    while(1);  
97  }
98  // ---------------- 読み込むファイルを開く ------------------- //
99  anyFile = SD.open(fileName, FILE_READ); // コピー元のファイルを開く
100  while(!anyFile){                        // 開けなかったらエラー表示
101    lcd.print("Opening of SFile Failed");
102    delay(2000);
103    while(1);
104  }
105  
106  // ---------------------- ファイル読み込み ------------------------- //
107  if(readPosition == anyFile.size()){     // ファイルすべてを読み込んだら
108    lcd.print("Copied bytes: ");          // サイズを表示して停止する
109    lcd.print("anyFile.size()");
110    while(1);
111  }
112  anyFile.seek(readPosition);             // 読み込み位置まで移動して
113  byteCount = 0;                          // バッファに１バイトずつ読み込む
114  while(anyFile.available() && byteCount < 1024){
115    byteBuffer[byteCount] = anyFile.read();
116    byteCount++;
117    readPosition++;
118  }
119  anyFile.close();
120  digitalWrite(SD1pin, HIGH);
121  lcd.clear();
122  
123  // ----------------- 書き込むSDカードを開く -------------------- //
124  lcd.setCursor(0,0);  
125  if(!SD.begin(SD2pin)){                  // SD2 を開く
126    lcd.print("toWrite:SD2 Failed");              // 開けなかったらエラー表示
127    delay(2000);
128    while(1);  
129  }
130  // ---------------------- ファイル書き込み ------------------------- //
131  anyFile = SD.open(fileName, FILE_WRITE); // 書き込みモードで開く
132                                           // ファイル最後の位置で開かれる
133  anyFile.write(byteBuffer, byteCount);
134  anyFile.close();
135  digitalWrite(SD2pin, HIGH);
136
137} // loop()
138
139
140
141void printDirectory(File dir){
142  while(true){
143    File entry = dir.openNextFile();
144    if(!entry){
145      break;
146    }
147    lcd.print(entry.name());
148    lcd.print(":");
149    lcd.print(entry.size(), DEC);
150    entry.close();
151  } // while(true)
152} // printDirectory(File dir)
153

試したこと

ネット上のこの事例を参考に作成しました。
https://create.arduino.cc/projecthub/nmvrouwe/access-2-sd-cards-with-arduino-506415
自分なりにスケッチを書き換えて試行錯誤を繰り返しましたが、数時間かけても正常に動かすことができません。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

ArduinoIDE 2.0.1
ATmega328P クロック 16MHz
SDカードモジュールとATmega328の電圧レベル変換は次の記事にありますようにダイオードを使用しました。
http://radiopench.blog96.fc2.com/blog-entry-765.html

ozwk

2022/11/21 07:46 編集

> ＳＤカードモジュール２台は並列接続してあり、SD１とSD2、それぞれのカード内にあるファイルが読めてLCDに表示できることを確認したと > SDカード１にカードが入っているかチェックした時点で、ATmega328が再起動してしまいます。がなんだか矛盾しているような気がするんですが、どういう状況でしょうかチェックができなければ、SD１とSD2、それぞれのカード内にあるファイルが読めてLCDに表示できることを確認できないように思えます。

MTN

2022/11/21 07:59

コメントありがとうございます。 LCDに表示できるようになったスケッチは、ここに載せたものとは別のスケッチです。 LCDに表示することができたので、それを利用して今回のスケッチを書いたのですが、なぜか再起動を繰り返してしまいます。

行動規範の内容に同意します

回答2件

ベストアンサー

おそらく、メモリ不足によりスタックが枯渇、そんでプログラムが暴走して、結果的に再起動したように見える、だけかと。
一度、byteBufferを小さい値にしてやってみればどうなるか確認してみればいいかと。

んで、一つアドバイスですが、ATMega328では、変数をconstにしたところで、変わらずそれはRAMに割り当てられます。
ピン番号をわざわざ変数を介するってのは、RAMの無駄遣いにしかなりません。

投稿2022/11/21 07:59

y_waiwai

総合スコア87784

MTN

2022/11/21 08:01

ご回答ありがとうございます。はい、小さい値にしてやってみます。ピン番号も変数を使わず直打ち（？）でやってみます。

y_waiwai

2022/11/21 08:06

定数はdefineで定義しましょう。そして、文字列などはPROGMEMやFマクロなどを駆使すればROMエリアに追い出せます

MTN

2022/11/21 08:14

byteBuffer を 2 byte にしたら再起動の症状が消えました。ありがとうございます。さすがに 2 byte だと少ないので、数を変えて影響のない範囲で大きな値を探してみます。 define で定義するようにします。define よりも const を使うほうが良いという記事をネット上で読んだことがあり、それを鵜吞みにして const を使っておりました。SRAMを使わない方向で考えていきたいと思います。 PROGMEM 等はこれから調べてみます。

y_waiwai

2022/11/21 08:28

まあ、このCPUはRAMが２Kしかないので、SDカードを云々するにはちと無理があると思いますよ参考先でも、メモリ容量の大きなCPUつかってますよね

MTN

2022/11/21 08:38

はい、参考先、そうなってますよね。まずは手元にあるATMega328 で無理を実感してから、メモリ容量の大きなものに移ろうかと思います。ありがとうございます。

thkana

2022/11/21 12:26

> define よりも const を使うほうが良いのは普通な意見だと思います。Cだと違いますが。 > 変数をconstにしたところで、変わらずそれはRAMに割り当てられます。 C++ベースなので、そんなことはないですね。constはRAMを消費しません。さらにconstでない場合にも最適化が頑張ってこんなことに。 #define pin 3 void setup() { pinMode(pin,OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(pin,0); } 最大32256バイトのフラッシュメモリのうち、スケッチが726バイト（2%）を使っています。最大2048バイトのRAMのうち、グローバル変数が9バイト（0%）を使っていて、ローカル変数で2039バイト使うことができます。 const int pin=3; void setup() { pinMode(pin,OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(pin,0); } 最大32256バイトのフラッシュメモリのうち、スケッチが726バイト（2%）を使っています。最大2048バイトのRAMのうち、グローバル変数が9バイト（0%）を使っていて、ローカル変数で2039バイト使うことができます。 PROGMEM const int pin=3; void setup() { pinMode(pin,OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(pin,0); } 最大32256バイトのフラッシュメモリのうち、スケッチが726バイト（2%）を使っています。最大2048バイトのRAMのうち、グローバル変数が9バイト（0%）を使っていて、ローカル変数で2039バイト使うことができます。 int pin=3; void setup() { pinMode(pin,OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(pin,0); } 最大32256バイトのフラッシュメモリのうち、スケッチが726バイト（2%）を使っています。最大2048バイトのRAMのうち、グローバル変数が9バイト（0%）を使っていて、ローカル変数で2039バイト使うことができます。 int pin; void setup() { pin=3; pinMode(pin,OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(pin,0); } 最大32256バイトのフラッシュメモリのうち、スケッチが740バイト（2%）を使っています。最大2048バイトのRAMのうち、グローバル変数が11バイト（0%）を使っていて、ローカル変数で2037バイト使うことができます。 volatile int pin=3; void setup() { pinMode(pin,OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(pin,0); } 最大32256バイトのフラッシュメモリのうち、スケッチが766バイト（2%）を使っています。最大2048バイトのRAMのうち、グローバル変数が11バイト（0%）を使っていて、ローカル変数で2037バイト使うことができます。

MTN

2022/11/21 22:34

thkana さん、教えてくださってありがとうございます。そうなんですね、const でもいいんですね。確かに、グローバル変数は9バイトのままですね。ありがとうございます！

行動規範の内容に同意します

ちらと見ただけですが、

byte byteBuffer[512]; // 1024 だとRAM が足りなかったので512 にした
としたのなら、

Arduino
1  while(anyFile.available() && byteCount < 1024){
2    byteBuffer[byteCount] = anyFile.read();
3    byteCount++;
4    readPosition++;
5  }

こっちも合わせなきゃダメだと思いますがいかが。

投稿2022/11/21 13:01

thkana

総合スコア7652

MTN

2022/11/21 22:36

回答ありがとうございます。確かに、ご指摘の通りですね。直してやってみます！！

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