microSDモジュールを使ってデータを読み書き

 今回は、microSDカード用の「AE-MICRO-SD-DIP」モジュールを使って、

MicroPythonでmicroSDカードにデータを読み書きする方法を紹介します。
公式ライブラリを使い、SPI通信で簡単にデータを書き込みます。

🔄 SPI通信とは？

SPI（エスピーアイ）通信は、マイコン（例：Raspberry Pi Pico W）と周辺の電子部品（SDカード・液晶など）をつなぐための「データのやりとり方法」の一つです。

かんたんに言えば…

📡 SPIは、“マイコンと部品が会話するためのルール” です。

💬 どんなふうに通信するの？

SPI通信では、4本の線を使ってやりとりします。

信号線の名前	はたらき	Pico W の例
SCK（クロック）	データのタイミングを決める時計のようなもの	GP18 など
MOSI（モジー）	マイコンから部品へデータを送る	GP19 など
MISO（ミソー）	部品からマイコンへデータを返す	GP16 など
CS（チップセレクト）	どの部品と通信するかを選ぶスイッチ	GP17 など

📝 MOSI = 「Master Out / Slave In」
📝 MISO = 「Master In / Slave Out」
👉 マスター（＝Pico）がデータを出す／受け取る方向を表しています。

💡 SPIの特徴（いいところ）

• ✅ 速い！
  データのやりとりがとても速いので、SDカードや画面の表示などに向いています。

• ✅ 同時に送って同時に受け取れる
  データを送りながら同時に受け取ることもできます（これを「全二重通信」といいます）。

• ✅ たくさんの部品をつなげられる
  CSピンを部品ごとに分ければ、複数の部品をひとつのSPIにつなげられます。

📚 I2Cとの違いって？

I²Cも似た通信方法ですが、次のような違いがあります。

項目	SPI通信	I²C通信
配線の数	4本（SCK, MOSI, MISO, CS）	2本（SCL, SDA）
速さ	とても速い（数MHz〜）	やや遅め（〜1MHz）
配線のシンプルさ	やや多い	少なくてすっきり
よく使う場面	SDカード・画面・センサー	小さいセンサーなど

ライブラリを入れる手順

1. Thonny IDE を起動
   Pico を USB でつないだら、Thonny のメニューから
   [ツール] → [パッケージを管理...] を選びます。
   
   

   
   
   

2. ライブラリをインストール
   検索ボックスに sdcard と入力し、結果一覧から sdcard を選択して Install。
   自動的に Pico 内の lib フォルダ に sdcard.py がコピーされます。
   

   
   
   
   
   
   

   
   
   

   これで準備完了。

回路図

接続方法:

AE-MICRO-SD-DIPの④VDDをRaspberry Pi Pico Wの3.3Vに接続
AE-MICRO-SD-DIPの⑥GNDをRaspberry Pi Pico WのGNDに接続
AE-MICRO-SD-DIPの⑦DATA0をRaspberry Pi Pico WのGPIO16(MISO)に接続
AE-MICRO-SD-DIPの③CMDをRaspberry Pi Pico WのGPIO19(MOSI)に接続
AE-MICRO-SD-DIPの⑤CLKをRaspberry Pi Pico WのGPIO18(CLK)に接続
AE-MICRO-SD-DIPの②CD/DAT3をRaspberry Pi Pico WのGPIO17(CS)に接続

ソースコード

# ─────────────────────────────────────────────────────────────

# Raspberry Pi Pico W  +  microSD (SPI0 接続・MicroPython)

#

#  SD ↔ Pico W（3.3 V ロジック専用）

#  ┌─────────┬──────────────┐

#  │ microSD │ Pico GPIO    │

#  ├─────────┼──────────────┤

#  │ CS      │ GP17  (任意) │

#  │ SCK     │ GP18  (SPI0) │

#  │ MOSI    │ GP19  (SPI0) │

#  │ MISO    │ GP16  (SPI0) │

#  │ VCC     │ 3V3(OUT)     │

#  │ GND     │ GND          │

#  └─────────┴──────────────┘

#

#  ⚠ 5 V ロジックの SD モジュールを使う場合はレベル変換必須

#  ⚠ SD カードは FAT32 でフォーマット（exFAT 非対応）

#  ⚠ /lib/sdcard.py を本体にコピーしておくこと

# ─────────────────────────────────────────────────────────────

from machine import Pin, SPI

import os, sdcard

# ── 1. SPI0 & SDCard ドライバ初期化 ────────────────────

spi = SPI(

    0,               # SPI0

    baudrate=1_000_000,

    polarity=0,

    phase=0,

    sck=Pin(18),

    mosi=Pin(19),

    miso=Pin(16),

)

cs = Pin(17, Pin.OUT)

print("🔄 SD 初期化中 …")

try:

    sd  = sdcard.SDCard(spi, cs)

    vfs = os.VfsFat(sd)

    os.mount(vfs, "/sd")

    print("✅ SD mounted at /sd")

except Exception as e:

    print("❌ SD mount failed:", e)

    raise SystemExit  # ここで停止して原因を確認

# ── 2. 書込みテスト ───────────────────────────────────

filename = "/sd/hello.txt"

try:

    with open(filename, "w") as f:

        f.write("HelloWorld\n")

    print("📝 書込み完了:", filename)

except Exception as e:

    print("❌ 書込み失敗:", e)

    os.umount("/sd")

    raise SystemExit

# ── 3. 読み出し確認 ───────────────────────────────────

try:

    with open(filename, "r") as f:

        content = f.read()

    print("📖 読み出し結果:", content)

except Exception as e:

    print("❌ 読み出し失敗:", e)

# ── 4. アンマウント ──────────────────────────────────

os.umount("/sd")

print("🔌 SD unmounted — done!")

>>> %Run -c $EDITOR_CONTENT

MPY: soft reboot

🔄 SD 初期化中 …

✅ SD mounted at /sd

📝 書込み完了: /sd/hello.txt

📖 読み出し結果: HelloWorld

🔌 SD unmounted — done!

>>>

今回は、microSDカード用の「AE-MICRO-SD-DIP」モジュールを使って、

MicroPythonでmicroSDカードにデータを読み書きする方法を紹介します。

公式ライブラリを使い、SPI通信で簡単にデータを書き込みます。

🔄 SPI通信とは？

SPI（エスピーアイ）通信は、マイコン（例：Raspberry Pi Pico W）と周辺の電子部品（SDカード・液晶など）をつなぐための「データのやりとり方法」の一つです。

かんたんに言えば…

📡 SPIは、“マイコンと部品が会話するためのルール” です。

💬 どんなふうに通信するの？

SPI通信では、4本の線を使ってやりとりします。

信号線の名前 はたらき Pico W の例

SCK（クロック） データのタイミングを決める時計のようなもの GP18 など

MOSI（モジー） マイコンから部品へデータを送る GP19 など

MISO（ミソー） 部品からマイコンへデータを返す GP16 など

CS（チップセレクト） どの部品と通信するかを選ぶスイッチ GP17 など

📝 MOSI = 「Master Out / Slave In」

📝 MISO = 「Master In / Slave Out」

👉 マスター（＝Pico）がデータを出す／受け取る方向を表しています。

💡 SPIの特徴（いいところ）

✅ 速い！

データのやりとりがとても速いので、SDカードや画面の表示などに向いています。

✅ 同時に送って同時に受け取れる

データを送りながら同時に受け取ることもできます（これを「全二重通信」といいます）。

✅ たくさんの部品をつなげられる

CSピンを部品ごとに分ければ、複数の部品をひとつのSPIにつなげられます。

📚 I2Cとの違いって？

I²Cも似た通信方法ですが、次のような違いがあります。

項目 SPI通信 I²C通信

配線の数 4本（SCK, MOSI, MISO, CS） 2本（SCL, SDA）

速さ とても速い（数MHz〜） やや遅め（〜1MHz）

配線のシンプルさ やや多い 少なくてすっきり

よく使う場面 SDカード・画面・センサー 小さいセンサーなど

ライブラリを入れる手順

Thonny IDE を起動

Pico を USB でつないだら、Thonny のメニューから

[ツール] → [パッケージを管理...] を選びます。

ライブラリをインストール

検索ボックスに sdcard と入力し、結果一覧から sdcard を選択して Install。

自動的に Pico 内の lib フォルダ に sdcard.py がコピーされます。

これで準備完了。

回路図

接続方法:

AE-MICRO-SD-DIPの④VDDをRaspberry Pi Pico Wの3.3Vに接続

AE-MICRO-SD-DIPの⑥GNDをRaspberry Pi Pico WのGNDに接続

AE-MICRO-SD-DIPの⑦DATA0をRaspberry Pi Pico WのGPIO16(MISO)に接続

AE-MICRO-SD-DIPの③CMDをRaspberry Pi Pico WのGPIO19(MOSI)に接続

AE-MICRO-SD-DIPの⑤CLKをRaspberry Pi Pico WのGPIO18(CLK)に接続

AE-MICRO-SD-DIPの②CD/DAT3をRaspberry Pi Pico WのGPIO17(CS)に接続

ソースコード

# ─────────────────────────────────────────────────────────────

# Raspberry Pi Pico W  +  microSD (SPI0 接続・MicroPython)

#

#  SD ↔ Pico W（3.3 V ロジック専用）

#  ┌─────────┬──────────────┐

#  │ microSD │ Pico GPIO    │

#  ├─────────┼──────────────┤

#  │ CS      │ GP17  (任意) │

#  │ SCK     │ GP18  (SPI0) │

#  │ MOSI    │ GP19  (SPI0) │

#  │ MISO    │ GP16  (SPI0) │

#  │ VCC     │ 3V3(OUT)     │

#  │ GND     │ GND          │

#  └─────────┴──────────────┘

#

#  ⚠ 5 V ロジックの SD モジュールを使う場合はレベル変換必須

#  ⚠ SD カードは FAT32 でフォーマット（exFAT 非対応）

#  ⚠ /lib/sdcard.py を本体にコピーしておくこと

# ─────────────────────────────────────────────────────────────

from machine import Pin, SPI

import os, sdcard

# ── 1. SPI0 & SDCard ドライバ初期化 ────────────────────

spi = SPI(

    0,               # SPI0

    baudrate=1_000_000,

    polarity=0,

    phase=0,

    sck=Pin(18),

    mosi=Pin(19),

    miso=Pin(16),

)

cs = Pin(17, Pin.OUT)

print("🔄 SD 初期化中 …")

try:

    sd  = sdcard.SDCard(spi, cs)

    vfs = os.VfsFat(sd)

    os.mount(vfs, "/sd")

    print("✅ SD mounted at /sd")

except Exception as e:

    print("❌ SD mount failed:", e)

    raise SystemExit  # ここで停止して原因を確認

# ── 2. 書込みテスト ───────────────────────────────────

filename = "/sd/hello.txt"

try:

    with open(filename, "w") as f:

        f.write("HelloWorld\n")

    print("📝 書込み完了:", filename)

except Exception as e:

    print("❌ 書込み失敗:", e)

    os.umount("/sd")

    raise SystemExit

# ── 3. 読み出し確認 ───────────────────────────────────

try:

    with open(filename, "r") as f:

        content = f.read()

    print("📖 読み出し結果:", content)

except Exception as e:

    print("❌ 読み出し失敗:", e)

# ── 4. アンマウント ──────────────────────────────────

os.umount("/sd")

print("🔌 SD unmounted — done!")

>>> %Run -c $EDITOR_CONTENT

MPY: soft reboot

🔄 SD 初期化中 …

✅ SD mounted at /sd

📝 書込み完了: /sd/hello.txt

📖 読み出し結果: HelloWorld

🔌 SD unmounted — done!

>>> 

処理の流れ

🐍 ライブラリ読み込み

machine から Pin / SPI、標準モジュール os / sdcard を import して準備。

🔧 SPI0 バス設定

SPI(0, baudrate=1 MHz, polarity=0, phase=0, sck=GP18, mosi=GP19, miso=GP16) — SDカード用に 1 MHz でオープン。

📎 チップセレクト（CS）ピン準備

cs = Pin(17, Pin.OUT) で CS ラインを制御可能に。

🔄 SD 初期化 & マウント

sd  = sdcard.SDCard(spi, cs)   # SD ドライバ生成  

vfs = os.VfsFat(sd)           # FAT ラッパ  

os.mount(vfs, "/sd")          # /sd フォルダにマウント

　　成功すれば ✅ SD mounted at /sd と表示。失敗時はエラーを出してプログラム終了。　

      5.📝 ファイル書込みテスト

          /sd/hello.txt を開き "HelloWorld\n" を書き込む。完了後に 書込み完了 のメッセージ。

      6.📖 読み出し確認

          同じファイルを再オープン → 内容を print() し、正しく保存できたかチェック。

      7.🔌 アンマウント

          os.umount("/sd") でファイルシステムを安全に解除し、SD unmounted — done! と表示して終了。

処理の流れ

1. 🐍 ライブラリ読み込み
   machine から Pin / SPI、標準モジュール os / sdcard を import して準備。

2. 🔧 SPI0 バス設定
   SPI(0, baudrate=1 MHz, polarity=0, phase=0, sck=GP18, mosi=GP19, miso=GP16) — SDカード用に 1 MHz でオープン。

3. 📎 チップセレクト（CS）ピン準備
   cs = Pin(17, Pin.OUT) で CS ラインを制御可能に。

4. 🔄 SD 初期化 & マウント

sd  = sdcard.SDCard(spi, cs)   # SD ドライバ生成  

vfs = os.VfsFat(sd)           # FAT ラッパ  

os.mount(vfs, "/sd")          # /sd フォルダにマウント

　　成功すれば ✅ SD mounted at /sd と表示。失敗時はエラーを出してプログラム終了。　

      5.📝 ファイル書込みテスト

          /sd/hello.txt を開き "HelloWorld\n" を書き込む。完了後に 書込み完了 のメッセージ。

      6.📖 読み出し確認

          同じファイルを再オープン → 内容を print() し、正しく保存できたかチェック。

      7.🔌 アンマウント

          os.umount("/sd") でファイルシステムを安全に解除し、SD unmounted — done! と表示して終了。