VisuinoでGPSデータをMicroSDカードにログ記録する方法（Arduino Nano）

必要な部品と材料

部品	数量	備考
Arduino Nano R3	1	手元にあったため使用。他のボードでも可
GPS受信モジュール（汎用）	1
MicroSDカードモジュール（汎用）	1
MicroSDカード（汎用）	1
ブレッドボード（汎用）	1	3本のワイヤーを接続できれば何でも可
ジャンパーワイヤー	1セット	メス-メス 7本、メス-オス 3本（赤）

使用するアプリとオンラインサービス

• Visuino - Arduino用グラフィカル開発環境
• Arduino IDE

プロジェクト概要

MicroSDカードは安価で手軽なデータストレージ媒体であり、Arduinoセンサーデータの保存に非常に便利です。安価なMicroSDカードモジュールも多数入手可能です。私は以前、超音波距離センサーのデータをMicroSDに記録するチュートリアルと、GPSモジュールから位置情報を取得してLCDに表示するチュートリアルを作成しました。その後すぐに、「GPS情報をMicroSDに記録するチュートリアルを作ってほしい」というリクエストをいただきました。

MicroSDへのデータ記録自体は簡単ですが、ファイルシステム管理にはメモリを消費し、Arduino UnoやNanoのような小型コントローラーでは残りメモリがほぼなくなってしまいます。実際、MicroSDサポートを追加すると、NanoやUnoでは他の処理に使えるメモリがほぼゼロになります。MegaやTeensyなどメモリの多いコントローラーを使う方法もありますが、GPSモジュールからのシリアルデータをそのままMicroSDカードに記録するだけなら、Arduino Nanoでも十分なメモリが残り、記録したデータを後で別のコンピューターで処理できます。

ステップ1: コンポーネント

• Arduino互換ボード（ここではArduino Nanoを使用、他でも可）
• GPSモジュール
• MicroSDカードモジュール
• MicroSDカード
• 小型ブレッドボード（3線接続できれば何でも可）
• メス-メスジャンパーワイヤー 7本
• メス-オス電源ワイヤー（赤）3本

ステップ2: Visuinoを起動し、Arduinoボードタイプを選択

Arduino Nanoにはシリアルポートが1つしかなく、プログラミングに使用するため、GPSを接続する前にプログラミングを完了する必要があります。

1. Arduino IDEをインストール: https://www.arduino.cc/
2. Visuinoをインストール: https://www.visuino.com
3. Visuinoを起動
4. Arduinoコンポーネントの「Tools」ボタンをクリック
5. ダイアログで「Arduino Nano」を選択

ステップ3: VisuinoでMicroSDカードモジュールコンポーネントを追加・接続

1. コンポーネントツールボックスのフィルターボックスに「sd」と入力し、「Micro SD Card Module」コンポーネントを選択して設計エリアに配置
2. SDCard1コンポーネントの「Out」ピンを、Arduinoコンポーネントの「SPI」チャネルの「In」ピンに接続
3. SDCard1コンポーネントの「ChipSelect」出力ピンを、Arduinoコンポーネントの「Digital[ 10 ]」チャネルの「Digital」入力ピンに接続

ステップ4: VisuinoでMicroSDカードコンポーネントにFile要素を追加・設定

1. SDCard1コンポーネントの「Tools」ボタンをクリック
2. 「Elements」エディターで右側のウィンドウから「File」要素を選択し、左側の「+」ボタンをクリックしてFile要素を追加
3. オブジェクトインスペクターでFile1要素の「Path Name」プロパティを「GPSLog.txt」に設定

ステップ5: VisuinoでシリアルポートをFile要素に接続

1. Arduinoコンポーネントの「Serial[ 0 ]」チャネルの「Out」ピンを、SDCard1コンポーネントの「Elements.File1」の「In」入力ピンに接続

ステップ6: Arduinoコードの生成・コンパイル・アップロード

1. Visuinoで F9 キーを押すか、ツールバーのボタンをクリックしてArduinoコードを生成し、Arduino IDEを開く
2. Arduino IDEで「アップロード」ボタンをクリックしてコンパイルと書き込み

ステップ7: MicroSDモジュールをArduinoに接続

以下の接続を行います（メス-メスワイヤー使用）：

• CS (灰色) → MicroSDモジュール
• SCK (橙色) → MicroSDモジュール
• MOSI (青色) → MicroSDモジュール
• MISO (紫色) → MicroSDモジュール
• GND (黒色) → MicroSDモジュール

電源線（メス-オス赤ワイヤー3本）：

• MicroSDモジュールのVCC/電源ピンにメス端を接続、オス端は未接続のまま
• Arduinoの5V電源ピンに別のメス-オス赤ワイヤーを接続、オス端は未接続
• GNDワイヤー（黒）のもう一方をArduinoのGNDピンに接続
• SCK (橙) のもう一方をArduino Digital 13 に接続
• MISO (紫) のもう一方をArduino Digital 12 に接続
• MOSI (青) のもう一方をArduino Digital 11 に接続
• CS (灰) のもう一方をArduino Digital 10 に接続

ステップ8: GPSモジュールをArduinoに接続

• GPSモジュールの電源にメス-オス赤ワイヤーを接続、オス端は未接続
• GPSモジュールのGND (黒) と TX (黄) にメス-メスワイヤーを接続
• GNDワイヤーのもう一方をArduinoのGNDピンに接続
• TX (黄) のもう一方をArduinoのRXピンに接続

ステップ9: 電源ワイヤーをまとめて接続、MicroSDカードを挿入

• 3本の電源ワイヤー（赤）のオス端をブレッドボードなどで一緒に接続
• MicroSDカードをモジュールに挿入

ステップ10: 完成 - 動作確認

おめでとうございます！プロジェクト完了です。

ArduinoのDigital Pin 13のLEDが、GPSからの新しいデータがMicroSDカードに記録されるたびに点滅します。記録されたデータ例（NMEAセンテンス）はプロジェクトページの画像で確認できます。Visuinoの完全なダイアグラムも掲載されています。作成したVisuinoプロジェクトファイル（FBY57XIIO8U2WS4.zip）もダウンロード可能です。