TinkercadによるArduinoシミュレーション39 ~ 内蔵メモリへの読み書き

1. EEPROMの利用方法
2. EEPROMの読み書き
3. データ保存の確認方法
4. まとめ

今回はArduinoの内蔵メモリ(EEPROM)へのデータの書き込み・読み出しについて紹介する。EEPROMにデータを書き込んでおけば、電源を切っても初期化されず内容を保存することができる。

1. EEPROMの利用方法

　Arduinoに使用されているマイコン(ATmega328など）によってデータ容量が異なるが、EEPROMにアクセスするには#include<EEPROM.h>としてEEPROMライブラリを使用する。EEPROMにアクセスしてデータを書き込むためにはEEPROM.write(address,data)を使用し、addressはデータを書き込む位置(アドレス), dataは1バイトの値(0-255)とする。同様にEEPROMにアクセスしてデータを読み出すにはEEPROM.read(address)とするとaddressの位置に格納されているデータを読み出す。

2. EEPROMの読み書き

　EEPROMに対してデータを書き込み、それを読み出すスケッチを以下に示す。最初のsetup()内にEEPROMの0-511の位置に0-255(インクリメントが255に達すると0に戻る）のデータを書き込み、loop()関数内でsetup関数で書き込んだデータを順次読み出してシリアルモニタに表示する。

#include <EEPROM.h>

int a = 0;
int value;

void setup() {
  for (int i = 0; i < 512; i++)
    EEPROM.write(i, i);  // EEPROMに0-511の位置に0-255を書き込む
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  value = EEPROM.read(a); //EEPROMのアドレス0からデータを読み出す
  
  Serial.print("add:");
  Serial.print(a);
  Serial.print("\t");
  Serial.print(value);
  Serial.println();

  a = a + 1;
  if (a == 512) a = 0;

  delay(500);
}

TInkercadで上のスケッチを実行した結果は以下のようになる。

データが正しく読み書きできていることが確認できると思う。

3. データ保存の確認方法

　TinkercadでArduinoシミュレーションを行う場合、Arduinoの電源をオフにするという操作はできない。またシミュレーションを停止する場合はすべてリセットされてしまうので、Arduinoの電源をオフにするという状況にならない。そこでシミュレーション実行中にEEPROMにデータを書き込んだ後に、Arduinoのリセットボタン(左上にある赤いボタン）を押すことで、電源オフに近い状況（変数などは一度リセットされる）にすることで、書き込まれたデータがメモリに保存されていることを確認する。

以下のスケッチはloop関数内でEEPROMのデータ読み出しを行ってから、データの書き込みを行っている。先にデータを読み出すので読み出されるデータはすべて0だが、リセットボタンを押してループを1から再度実行するとリセット前の書き込まれたデータが読み出される。

#include <EEPROM.h>

int a = 0;
int value;
int i=0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  value = EEPROM.read(a); //EEPROMのアドレス0からデータを先に読み出す
  
  Serial.print("add:");
  Serial.print(a);
  Serial.print("\t");
  Serial.print(value);
  Serial.println();

  a = a + 1;
  if (a == 512) a = 0;

  delay(500);
  
  EEPROM.write(i, i);  // EEPROMに0-511の位置に0-255を書き込む
  i++;
  if(i==512) i=0;
}

下はTinkercadのシミュレーション実行例でシリアルモニタに"add:4"が表示されたタイミングでリセットボタンを押している。最初のループではadd:0～add:4で読み出したデータはすべて0で、リセット後はadd:0から0,1,2,3とリセット前に書き込まれたデータが読み出されていることがわかる。add:4以後はリセットしたのでデータは0のままになる。