使用LittleFS文件系统读写NodeMCU闪存中的数据

风筝

对于那些熟悉使用Firebase来获取数据并将其更新到实时数据库的人来说，他们都知道这样一个令人烦恼的问题，当NodeMCU复位时，数据将被销毁。因此，在本篇文章中，我们将学习如何使用LittleFS来解决该问题。这个问题在Arduino中也存在，但是要在Arduino中解决此问题，我们使用EEPROM。它是用于写入数据的非易失性存储器。在这里，非易失性意味着一旦切断电源，数据就不会丢失。因此，数据将被永久写入，除非用户决定更改，否则数据将不会改变。

但是像NodeMCU这样的开发板具有比EEPROM更高级的闪存。在EEPROM中，数据被存储为字节，因此，存储大量数据将是复杂的，并且读写寿命受到限制。而在闪存中，其读写寿命比EEPROM多得多。与此同时，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闪存芯片上，但在编写新草图时，它也不会修改文件系统内容。 ESP8266上有两个使用板载Flash的文件系统。一个是SPIFFS，另一个是LittleFS。目前不推荐使用SPIFFS，并且在ESP的未来版本中可能会将其删除。因此，让我们了解一下LittleFS。在本文中，我们将阐述LittleFS的基础知识及其工作方式。

了解如何将数据保存到NodeMCU的闪存（写入LittleFS）

在本节中，我们将讨论在小型FS文件系统中读取和写入数据的过程。它将为您提供有关整个系统如何工作的基本概念。

将数据写入NodeMCU的闪存（将数据写入LittleFS）：

将数据写入LittleFS文件系统非常容易，要在LittleFS文件系统中写入数据，我们有非常简单的代码，我们将在后面讨论。代码的编写方式使用户可以在串口监视器上键入数据，从而可以轻松存储数据。写入所需的数据后，我们需要按Enter键。输入的任何内容都将作为数据，并将其保存到LittleFS文件系统中。 LittleFS文件系统安装在ESP8266的Flash存储器中。除了将数据写入LittleFS文件系统之外，它还可以用于读取和删除数据。为此，编写代码的方式是要从用户那里获取输入并执行用户要求的功能。当用户输入“ D”时，文件被删除。。要读取数据，我们需要按“ R”以读取文件。

从NodeMCU的闪存中读取数据（从LittleFS中读取）：

试图读取数据而不先写入任何内容时，LCD会显示一条错误消息，提示“No saved data”。从NodeMCU的闪存读取数据一点也不复杂。 readData()函数用于读取数据和lcd.write(file.read())函数用于在LCD显示屏上打印数据。

从NodeMCU的闪存中删除数据（从LittleFS删除）：

要从LittleFS删除数据，可以使用LittleFS.remove()函数删除文件的内容，该文件的路径应由用户指定。

使用ESP8266搭建LittleFS测试电路所需的组件

●    LCD显示屏1602

●    I2C模块（PC8574T）

●    面包板

●    跳线

LCD显示模块1602：

首先，让我们从1602 LCD显示屏的基本知识开始，并在LCD上显示一条简单的消息。LCD是一种显示微控制器/开发板文本输出的经济有效方式。一个1602的LCD可以在每行显示16个字符，并具有2条这样的行。如果需要显示更多行信息，则消息可以在LCD屏幕上滚动。现在，当显示超过“ ON”或“ OFF”的信息时，LED和“七段式显示器”存在局限性，因为它们可以分别显示“ ON”或“ OFF”状态和字母数字字符。通过使用LCD可以轻松克服此限制，但它们占用了微控制器或NodeMCU的大部分引脚。为了避免这种情况，我们使用I2C模块。通过使用I2C模块，仅4个引脚即可实现LCD的连接。

将LCD与ESP8266相连。使用该项目我们可以从LittleFS读取数据。正如我们在引脚图中看到的那样，需要将LCD的8个数据引脚连接到NodeMCU，这不会为其他应用留下NodeMCU的引脚。因此，我们使用I2C模块，如下图所示。

下面的图片显示了连接到LCD背面的I2C LCD驱动程序模块。

LittleFS测试电路的原理图

使用ESP8266、I2C LCD的LittleFS测试电路的完整原理图如下所示。

首先，将I2C模块连接到LCD。焊接排母到LCD然后连接I2C模块，使I2C的四个引脚（GND、VCC、SDA、SCL）朝外。现在，要为电路供电，请将I2C模块的GND引脚连接到ESP8266的GND，然后将I2C模块的VCC连接到ESP8266的Vin引脚。将I2C模块的SDA连接至ESP8266的D2引脚，并将I2C模块的SCL连接至ESP8266的D1引脚。

风筝

在ESP8266上将数据写入LittleFS的Arduino代码

首先我们需要在Arduino IDE上包括所有必需的库。当我们使用I2C LCD和LittleFS时，我们需要下载并安装以下两个库。下载链接如下。

●    位于GitHub的Arduino-LiquidCrystal-I2C库

●    位于GitHub的LittleFS库

在LCD显示屏和ESP8266上实现LittleF读写和删除操作

电路连接与上图一致。

1. #include <LiquidCrystal_I2C.h>
   
2. #include <Wire.h>
   
3. #include "LittleFS.h"

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需要上述库才能与LCD、I2C和LittleFS一起使用。

1. int lcdColumns = 16;
   
2. int lcdRows = 2;

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这是用来设置LCD的列数和行数。在本文中，16x2表示16列2行。

1. LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, lcdColumns, lcdRows);

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此函数用于设置LCD地址，列数和行数。

1. void readData();
   
2. void writeData(String data);
   
3. void deleteData();

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这些是功能原型。要将数据读取到闪存，请使用自定义函数readData()。同样，“ writeData”和“ deleteData”是分别从LittleFS写入和删除数据的自定义函数。

1. void setup() {
   
2.             Serial.begin(115200);
   
3.             lcd.init();
   
4. lcd.backlight();

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接下来，我们介绍setup函数。在该函数中，我们启动串口监视器并将波特率设置为115200。lcd.init()函数将初始化LCD，.backlight函数将打开LCD背光。

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

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像前文一样，这会将光标设置到第一列第一行，并显示消息“ Little FS Demo”，然后等待第二秒钟。延迟用于稳定系统。

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

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之所以使用该程序的这一部分，是因为如果Little Fs无法启动，则应该显示一条错误消息，以通知用户Little FS无法启动。

1.             lcd.clear();
   
2.             lcd.print("Mounting Error");
   
3.             delay(1000);
   
4.             return;
   
5. }
   
6. readData();
   
7. }

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如果成功安装并初始化了LittleFS，我们将使用该代码片段读取已保存的数据

1. void loop() {
   
2.     if(Serial.available())
   
3.     {
   
4.          String data = Serial.readString();
   
5.          Serial.println(data);

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接下来，我们介绍loop函数。在该函数中，我们声明“ if语句”，当从串口监视器窗口接收到某些数据时触发。然后，读取数据并将其存储在“ data”字符串中，并且要读取该字符串，我们将使用“serial.readString function()。显示屏中打印的数据将被写入nodeMCU的闪存中。 “ Serial.available”函数将在串口监视器上接收用户的输入，并将其存储在“ data”字符串中。然后，它将检查用户输入了什么命令。

1.          if(data == "D")
   
2.          {
   
3.             deleteData();
   
4.             Serial.println("File deleted!");
   
5.             return;
   
6.          }

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如果用户输入了“ D”，它将调用“ deleteData”函数来删除文件然后在LCD显示信息“File deleted!”。。

1.          else if(data == "R")
   
2.          {
   
3.             readData();
   
4.             Return;
   
5.          }

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同样，如果用户输入了“ R”，它将调用函数“ readData”从闪存中读取文件

1.          Serial.println("Writing Data...");
   
2.          writeData(data);
   
3.          Serial.println("done Writing Data!");
   
4.     }
   
5. }
   
6. void readData()
   
7. {
   
8.    File file = LittleFS.open("/SavedFile.txt", "r");

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创建另一个名为readData()的函数。创建一个文件对象，并传递文件路径和字母“ r”以表示正在读取文件。要读取数据，首先必须访问文件，这就是使用它的原因。这将打开LittleFS文件，并在该保存的文本文件中。

1.    if(!file){
   
2.     Serial.println("No Saved Data!");
   
3.     lcd.clear();
   
4.     lcd.print("No Saved Data!");
   
5.     return;
   
6.    }

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现在，我们需要检查文件是否打开。如果是这样，我们将使用“ while循环”和“ file.available()”检查文件中的数据，因为“ file.read()”函数一次输出一个字符。因此，请使用“ serial.write”函数一次打印一个字符。如果条件为“ if”，则将检查文件是否存在。如果没有，它将打印一条消息，提示“No saved data”。在串口监视器上，它将清除LCD并显示相同的消息。

1. lcd.clear();
   
2. lcd.print("Saved Data :");
   
3. lcd.setCursor(0,1);
   
4. while(file.available()){
   
5. lcd.write(file.read());
   
6. }
   
7. lcd.setCursor(0,0);
   
8. file.close();
   
9. }

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如果找到该文件，则“ lcd.clear”函数将清空LCD并显示消息“ Saved Data：”。为了表明它将要从闪存和第二行读取数据，它将开始显示该消息。因此，将光标设置在第一列，第二行位置，然后从闪存中读取文件，并将其写入LCD。显示后，它将重置光标位置，并且file.close()函数将关闭文件。

1. void writeData(String data)
   
2. {
   
3.   //Open the file
   
4.   File file = LittleFS.open("/SavedFile.txt", "w");
   
5.   //Write to the file
   
6.   file.print(data);
   
7. delay(1);
   
8.   //Close the file
   
9.   file.close();

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在writeData()函数中，我们首先创建一个要在其中保存数据的文件。为此，请在其中使用“ File file = LittleFS.open()”，以放置应保存的路径。本文使用的是“ /SavedFile.txt”。如果文件已经存在，它将重写文件中的数据；如果文件不存在，它将创建一个名为SavedFile.txt的新文件。此函数的第二个参数是“ w”，表示正在写入文件。调用“ writeFunction”函数以使用LittleFs写入闪存。打开“ LittleFs”以访问保存的文本文件。然后使用“ file.print”写入数据。，“ file.close”用于在写入后关闭文件。

1.   Serial.println("Write successful");
   
2.   lcd.clear();
   
3.   lcd.print("Data Saved :");
   
4.   // set cursor to first column, second row
   
5.   lcd.setCursor(0,1);
   
6.   // print the data on the LCD
   
7.   lcd.print(data);
   
8.   // reset cursor position
   
9.   lcd.setCursor(0,0);
   
10. }

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在串口监视器上，显示“Write successful”消息。然后清空LCD以打印“Data Save:”，然后将光标设置在（0,1）位置以在LCD上打印写入的数据。然后将光标位置重新设置为（0,0）。

1. void deleteData()
   
2. {
   
3.    //Remove the file
   
4.    LittleFS.remove("/SavedFile.txt");
   
5.    lcd.clear();
   
6.    lcd.print("Data Deleted");
   
7. }

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创建另一个名为deleteData()的自定义函数。在这里，使用代码片段“ LittleFS.remove(“/SavedFile.txt”);”其中“ /SavedFile.txt”是必须删除的文件的路径。 “ deleteData”函数是删除文件。因此，首先，访问已保存的文本文件，然后将其删除。然后在LCD上打印一条消息“Data Deleted”。

LittleFS文件系统的测试

在第一次使用时，由于没有任何数据可显示，因此LCD屏幕将显示消息“No data Saved”

通过串口监视器输入数据后，可以在串口监视器中键入“ R”来读取数据或通过键入“ D”来删除数据。

上图显示了从串口监视器向Little Fs写入新数据。我们在此处输入的新数据是“new data 123”，但是您可以使用任何数据。它可以是字母数字字符的组合。

同样，我们可以使用“ R”和“ D”读取和删除数据。在上图中，我们使用D删除了数据，然后当我们再次尝试读取数据时，它显示“No saved Data”。

如上图所示，我们还将LCD连接到nodemcu以显示已保存的数据，LCD显示存储在nodemcu闪存中的数据状态。

当NodeMCU断开电源并重新连接时，它将从NodeMCU的闪存中读取。现在，从PC断开NodeMCU的连接，然后再次重新连接。这应该直接调用读取函数并显示存储在闪存中的数据。如您所见，我们可以在显示屏上看到“No saved data”。

tccbj

抄来的吧？和另外一个地方看到的内容一样混乱。

风筝

tccbj 发表于 2022-1-26 16:22
抄来的吧？和另外一个地方看到的内容一样混乱。

这个是我们从国外网站翻译的 不是抄来的