怎样使用Arduino EEPROM在重启后保存数据

您知道Arduino在关闭时可以存储数据吗？草图不存储在闪存中。我说的是EEPROM中的可变数据。加入我的行列，向我展示如何读写它，以及它可以为您的项目做什么。

如果您不熟悉Arduino，请确保阅读我们的初学者指南。

什么是EEPROM？

EEPROM代表电可擦可编程只读存储器。这是一种非易失性存储器。如果您不了解任何含义，请不要担心。即使没有电源，它也可以简单地存储数据（与RAM不同，RAM需要电力才能保留任何数据）。

EEPROM内置于众多处理器中，例如Matrix Creator Pi HAT中使用的现场可编程门阵列（FPGA）。所有的Arduino都有EEPROM，但容量因型号而异。请务必查看我们的购买指南以获取有关每块板的更多详细信息。

工作原理？

使用 Fowler-Nordheim隧道对EEPROM进行电擦除和编程。您无需了解技术细节即可使用它。基本前提是用电来更改二进制数据（什么是二进制）。可以电子方式读取，擦除和重写。

幸运的是，Arduino语言可以轻松更改数据，而无需任何计算机科学学位。

预期寿命

虽然在Arduino中易于使用EEPROM，但寿命确实有限。 EEPROM指定可处理100，000个读/擦除周期。这意味着您可以在EEPROM变得不稳定之前写入并擦除/重写数据100，000次。实际上，取决于每个处理器的容差，Atmel（Arduino“芯片”的制造商）半导体可以处理更多或更少的循环次数。

一旦某个位置被写入并擦除了太多次，它就会开始变得不可靠。它可能无法返回正确的数据，也可能无法返回相邻位的值。

这听起来像很多次写入，但是如果以编程方式进行读取和写入（在《例如，strong》 loop ）。读取数据不会降低芯片质量，仅写入会。您可以无忧无虑地从EEPROM读取数据！

请务必注意，此限制适用于每个内存位置。您的Arduino在EEPROM中可能有1，000个或更多可用的存储位置，因此，如果您对一个位置写入太多次，则只会影响该位置，而不会影响其他位置。稍后，我将讨论耗损均衡，它可以通过均匀分配数据来减少EEPROM的耗损-SSD可以利用这一点。

它有什么用？

EEPROM对于您的Arduino项目非常有用。由于即使断电也能记住数据，因此您可以存储Arduino的状态。也许您可以建造一个可以记住其位置或剩余多少“弹药”的激光转塔。您可以使用它来控制设备，并记录设备被激活的次数。

EEPROM最适合诸如设置或高分的事情。如果要定期写入复杂数据，则可以考虑使用以太网屏蔽（具有内置SD插槽）或Raspberry Pi。

读写

现在，理论已成为现实，让我们看看如何读写一些数据！首先，包括库（Arduino IDE随附）：

#include

现在写入一些数据：

EEPROM.write（0， 12）;

这会将数字 12 写到EEPROM位置 0 。每次写入需要3.3毫秒（ ms ，1000ms = 1秒）。请注意，您不能写字母（ char ），只允许从0到255的数字。这就是为什么EEPROM非常适合设置或高分，但不适用于播放器名称或单词的原因。可以使用这种方法存储文本（您可以将字母表中的每个字母映射到一个数字），但是您将需要具有多个存储位置-每个字母一个位置。

以下是您的阅读方式该数据：

EEPROM.read（0）;

零是您之前写入的地址。如果您以前没有写过地址，它将返回最大值（ 255 ）。

有一些更有用的方法可用。假设您想存储小数位或字符串：

EEPROM.put（2，“12.67”）;

这会将数据写入多个位置，这很容易编写，但仍然很方便。您仍需要跟踪已写入的位置数，以免意外覆盖数据！您必须使用 get 方法再次检索此数据：

float f = 0.00f;

EEPROM.get（2， f）;

get中的值存储在浮点型 f 变量。请注意，如何使用 0.00f 作为值进行初始化。 f 使编译器知道您可能希望在此变量中存储大量数字，因此它会在编译过程中设置一些其他配置。

Arduino网站上的EEPROM文档还有更多示例。

磨损平衡

磨损平衡是一种用于减少磨损并延长EEPROM寿命的技术。如果您仅在一个小型项目上工作，则不必担心这一点。

保存EEPROM寿命的最简单方法是限制您的写入到特定位置。您可以通过先读取地址来完成此操作，如果您要写入的值已经存在，则无需再次写入（请记住，读取数据无害）。操作方法如下：

int safeWrite（int data， address） {

if（EEPROM.read（address） ！= data） {

EEPROM.write（address， data）;

}

}

这是相当简单的代码，但是仅适用于整数！不用重新发明轮子，而是使用Arduino EEPROM库中内置的功能：

EEPROM.update（address， val）;

此方法与 write 方法，尽管它可能会大大减少所需的写入次数！

如果您需要写入大量数据，并且担心芯片消耗wearing尽，则可以跟踪进行多少次写入，尽管这会使用更多数据。这是伪代码的粗略实现：

var address = 0

var writeCount = 0

if（writeCount 》 75，000）

writeCount = 0

address += 1

EEPROM.write（address， data）

您将需要将地址和writeCount存储在EEPROM中（并且writeCount需要在地址位置之间划分）。在大多数情况下，将不需要此级别的保护。 Arduino也是如此便宜，因此您可能会发现购买备份更容易！

责任编辑：wv