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ESP32+SD NAND 方案:WiFi 传文件,存储一步到位

SD NAND-贴片式TF卡-贴片式SD卡-免费测试2025-07-0920

使用 ESP32 通过 WiFi 接收文件并存储到 SD NAND 的方案完全可行,且实现难度较低。核心思路是:ESP32 通过 WiFi 建立通信(如 TCP 服务器、HTTP 服务器或 MQTT 接收)获取文件数据,再通过 SPI/SDIO 接口将数据写入 SD NAND。以下是具体实现步骤、硬件连接和代码框架,帮你快速落地:

一、硬件准备:ESP32 与 SD NAND 的连接(关键)

SD NAND 通常支持SPI 接口(部分支持 SDIO),而 ESP32 自带硬件 SPI 控制器,两者兼容性极佳。需确认 SD NAND 的接口类型(优先选 SPI,接线更简单),接线方式如下:

ESP32 引脚SD NAND 引脚作用说明
GPIO18(SCK)SCKSPI 时钟线
GPIO23(MOSI)MOSISPI 数据发送(ESP32→SD NAND)
GPIO19(MISO)MISOSPI 数据接收(SD NAND→ESP32)
GPIO5(CS)CS片选信号(可自定义其他 GPIO)
3.3VVCC供电(SD NAND 通常为 3.3V,勿接 5V)
GNDGND共地

注:若 SD NAND 有 WP(写保护)或 HOLD(暂停)引脚,可接 ESP32 的 GPIO(如 GPIO4、GPIO2),或直接接 3.3V(禁用写保护)。

二、软件实现:分 3 步完成 “WiFi 接收→存储到 SD NAND”

Arduino 框架为例(上手快,适合快速验证),需用到两个核心库:

  • WiFi.h:实现 ESP32 的 WiFi 连接和通信;

  • SD_MMC.hSD.h:操作 SD NAND(SPI 接口用SD.h,SDIO 用SD_MMC.h,优先选SD.h适配 SPI)。

步骤 1:初始化 WiFi(建立文件接收服务)

选择 “TCP 服务器” 模式(简单直接,适合文件传输),ESP32 作为服务器,客户端(如电脑、手机)通过 TCP 连接发送文件数据。

#include <WiFi.h>#include <SD.h>// WiFi配置const char* ssid = "你的WiFi名称";const char* password = "你的WiFi密码";WiFiServer server(8080); // 监听8080端口WiFiClient client;// SD NAND配置(SPI接口)#define CS_PIN 5 // 片选引脚,与硬件接线一致File file; // 定义文件对象

步骤 2:初始化 SD NAND(确保存储可用)

启动时检查 SD NAND 是否正常挂载,避免后续存储失败:

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // 初始化SD NAND
  if (!SD.begin(CS_PIN)) {
    Serial.println("SD NAND初始化失败!请检查接线或格式化");
    while (1); // 初始化失败则卡死,提示用户排查
  }
  Serial.println("SD NAND初始化成功");

  // 连接WiFi并启动TCP服务器
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("
WiFi连接成功,IP地址:" + WiFi.localIP().toString());
  server.begin(); // 启动TCP服务器}

步骤 3:WiFi 接收文件并写入 SD NAND

核心逻辑:客户端连接后,先发送 “文件名 + 文件大小”,ESP32 创建文件,再循环接收数据并写入 SD NAND,直到接收完成。

void loop() {
  client = server.available(); // 等待客户端连接
  if (client) {
    Serial.println("客户端已连接");

    // 步骤1:接收文件名(假设客户端先发送文件名,以换行符结束)
    String fileName = client.readStringUntil('
');
    fileName.trim(); // 去除多余空格/换行
    Serial.println("待接收文件:" + fileName);

    // 步骤2:接收文件大小(可选,用于校验是否接收完整)
    String fileSizeStr = client.readStringUntil('
');
    uint32_t fileSize = fileSizeStr.toInt();
    Serial.println("文件大小:" + String(fileSize) + "字节");

    // 步骤3:创建文件并准备写入
    file = SD.open("/" + fileName, FILE_WRITE);
    if (!file) {
      Serial.println("创建文件失败");
      client.stop();
      return;
    }

    // 步骤4:循环接收数据并写入SD NAND
    uint32_t receivedSize = 0;
    while (client.connected() && receivedSize < fileSize) {
      if (client.available()) {
        uint8_t data[1024]; // 每次接收1KB数据(可根据内存调整)
        size_t len = client.read(data, sizeof(data));
        file.write(data, len); // 写入SD NAND
        receivedSize += len;

        // 打印进度(可选)
        Serial.print("已接收:");
        Serial.print((receivedSize * 100) / fileSize);
        Serial.println("%");
      }
    }

    // 步骤5:完成接收,关闭文件和连接
    file.close();
    client.stop();
    Serial.println("文件接收完成,已保存到SD NAND");
  }}

三、关键注意事项(避坑指南)

  1. 文件传输协议优化

    • 上述示例用 “简单 TCP”,实际可加校验(如 CRC32)确保数据完整;

    • 避免单次接收过大数据(ESP32 内存有限),建议分块(512 字节~4KB)接收。

  2. SD NAND 稳定性

    • 确保供电稳定(3.3V 电压波动可能导致写入失败),必要时加滤波电容;

    • 写入时避免频繁断电,可在写入间隙加 “延迟” 或 “同步操作”(file.sync())强制刷新数据到闪存。

  3. WiFi 可靠性

    • 大文件传输建议加 “重传机制”(如客户端未收到确认则重发);

    • 若用 HTTP 协议,可改用ESPAsyncWebServer库实现异步接收,避免阻塞。

  4. 格式化要求
    SD NAND 需格式化为FAT32(单个文件最大 4GB),若需更大文件,可改用 exFAT(需库支持)。

四、测试工具

  • 客户端可通过 “网络调试助手”(如 TCP&UDP 测试工具)模拟文件发送;

  • 电脑端用 Python 脚本快速测试(示例代码如下):

import socket# 配置ESP32的IP和端口HOST = '192.168.1.100'  # ESP32的IP地址PORT = 8080# 发送文件with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
    s.connect((HOST, PORT))
    # 发送文件名
    s.sendall(b"test.txt
")
    # 发送文件大小(字节)
    file_size = 1024*1024  # 1MB示例文件
    s.sendall(f"{file_size}
".encode())
    # 发送文件内容(这里用随机数据模拟)
    data = b'x' * file_size
    s.sendall(data)print("文件发送完成")

通过以上步骤,ESP32 可稳定实现 “WiFi 接收文件→存储到 SD NAND” 的功能,适合物联网设备(如远程日志存储、固件升级文件缓存)等场景。若需工业级稳定性,建议选用工业级 SD NAND(宽温、高擦写寿命),并在代码中增加异常处理(如写入失败重试)。

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