Стремясь записать тонну информации на SD-карту как можно ближе к жизни, насколько это возможно

Поэтому я недавно начал проект, в котором я использую акселерометр, а также плату для вывода SD-карты. Я смог правильно записать информацию на SD-карту без каких-либо проблем. Однако моя скорость немного ниже, чем мне бы хотелось, примерно на 40 Гц или около того, где мой акселерометр может регистрировать данные на частоте 260 Гц (MPU-6050). Каждое считывание содержит значения X, Y, Z и метки времени с момента начала записи. Каждое чтение выводится в файл .txt для последующего разделения с помощью сортировки значений через запятую в Excel(я бы хотел) или GNUplot, который намного лучше обрабатывает массивный размер выборки.

Я ссылался https://forum.arduino.cc/t/how-to-write-data-with-high-sampling-rates-to-a-sd-card/281496/9 чтобы попытаться разобраться в этом, но я ничего не мог из этого извлечь. Я не очень хорошо понимаю массивы, кроме того факта, что они являются просто таблицами, как в Excel, и могут быть настроены в 1, 2, 3 или более измерениях.

Я немного почитал, и, похоже, моя проблема в том, что я закрываю и открываю файл каждый цикл записи. Тем не менее, я не знаю, как избежать этого, так как программа, похоже, работает неправильно, если я не закрою файл или если я использую флеш. Мое общее представление о том, как это может происходить без циклов открытия/закрытия каждый раз, было бы следующим:

1. Создайте массивы для каждой переменной (X, Y, Z, прошедшее время)
2. Возьмите все мои записи за определенное время, может быть, пятьсот показаний или около того, которые составят около 12 секунд, или любое возможное значение, которое я могу выжать из своего ATmega328P и поддерживать стабильность программы, и вставьте их в соответствующие массивы. В идеале, чем дольше, тем лучше, но я понимаю, что у меня ограниченная память.
3. За один цикл записи я записываю все значения в форму CSV или даже несколько циклов печати, непрерывно проходя через каждую ячейку массива, пока все значения не будут введены в надлежащем формате.
4. Очистите массивы от всей информации, которую они содержали, и вернитесь к шагу 2.

Действительно ценю любую помощь, которую вы, ребята, можете предложить. Спасибо!

//

#include <Adafruit_MPU6050.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Wire.h>
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
int recordStatus = false;                                                   //Default recordStatus is zero.
int recordingLed = 3; 
const int chipSelect = 10;
Adafruit_MPU6050 mpu;

void setup(void) {
  pinMode(2, INPUT_PULLUP);
  pinMode(3, OUTPUT);
  Serial.begin(500000);
  while (!Serial)
    delay(10); // will pause Zero, Leonardo, etc until serial console opens
                                                                              
                                                                           //SD CARD WRITE CODE BEGIN                                                                              
 {
  while (!Serial) {
    ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
  }

  Serial.print("Initializing SD card...");

  // see if the card is present and can be initialized:
  if (!SD.begin(chipSelect)) {
    Serial.println("Card failed, or not present");
    // don't do anything more:
    while (1);
  }
  Serial.println("card initialized.");
}
                                                                              //SD CARD WRITE CODE END  

  Serial.println("Adafruit MPU6050 test!");                                   //MPU6050 ACCELEROMETER INITIALIZATION CODE BEGIN
  // Try to initialize!
  if (!mpu.begin()) {
    Serial.println("Failed to find MPU6050 chip");
    while (1) {
      delay(10);
    }
  }
  Serial.println("MPU6050 Found!");

  mpu.setAccelerometerRange(MPU6050_RANGE_8_G);
  switch (mpu.getAccelerometerRange()) {
  case MPU6050_RANGE_2_G:
    break;
  case MPU6050_RANGE_4_G:
    break;
  case MPU6050_RANGE_8_G:
    break;
  case MPU6050_RANGE_16_G:
    break;
  }
  mpu.setGyroRange(MPU6050_RANGE_500_DEG);
  switch (mpu.getGyroRange()) {
  case MPU6050_RANGE_250_DEG:
    break;
  case MPU6050_RANGE_500_DEG:
    break;
  case MPU6050_RANGE_1000_DEG:
    break;
  case MPU6050_RANGE_2000_DEG:
    break;
  }

  mpu.setFilterBandwidth(MPU6050_BAND_260_HZ);
  Serial.print("Filter bandwidth set to: ");
  switch (mpu.getFilterBandwidth()) {
  case MPU6050_BAND_260_HZ:
    Serial.println("260 Hz");
    break;
  case MPU6050_BAND_184_HZ:
    Serial.println("184 Hz");
    break;
  case MPU6050_BAND_94_HZ:
    Serial.println("94 Hz");
    break;
  case MPU6050_BAND_44_HZ:
    Serial.println("44 Hz");
    break;
  case MPU6050_BAND_21_HZ:
    Serial.println("21 Hz");
    break;
  case MPU6050_BAND_10_HZ:
    Serial.println("10 Hz");
    break;
  case MPU6050_BAND_5_HZ:
    Serial.println("5 Hz");
    break;
  }
                                                                                    //MPU6050 ACCELEROMETER INITIALIZATION CODE END
}

unsigned long startMillis;
unsigned long currentMillis;
unsigned long elapsedTime;
int rawMillis;
void loop() {
  digitalWrite(recordingLed, LOW);
  int buttonRecord = digitalRead(2);                                                //Check button for GND input
  /* Get new sensor events with the readings */
  sensors_event_t a, g, temp;
  mpu.getEvent(&a, &g, &temp);

// make a string for assembling the data to log:                                    //SD CARD VALUES ASSIGN BEGIN
  int X = "";
  int Y = "";
  int Z = "";
  String timeofRecord = String(millis()/1000.0, 10);
  X = (a.acceleration.x/9.81);
  Y = (a.acceleration.y/9.81);
  Z = (a.acceleration.z/9.81);
  if(buttonRecord == false){                                                        //Toggle record status upon pin 2 going to GND
    delay(500);
    recordStatus = !recordStatus;                                                   //If button is pressed, make recordStatus switch from true to false.
    startMillis = millis();
  }

if(recordStatus == true){                                                           //While record is toggled, do below
    rawMillis = millis()-startMillis;
    String elapsedTime = String(rawMillis/1000.00, 3);
    File dataFile = SD.open("datalog.txt", FILE_WRITE);
      if (dataFile) {                                                               // if the file is available, write to it:
    digitalWrite(recordingLed, HIGH);
    dataFile.print(elapsedTime);
    dataFile.print(", ");
    dataFile.print(X);
    dataFile.print(", ");
    dataFile.print(Y);
    dataFile.print(", ");
    dataFile.print(Z);
    dataFile.println("");
    dataFile.close();
  }
}
  // if the file isn't open, pop up an error:
  else {
    Serial.println("error opening datalog.txt");
    }
}

ОБНОВЛЕНИЕ

Так что я некоторое время возился с этим, и мне кажется, что я почти все понял. У меня есть массивы, настроенные для времени, X, Y и Z, и они правильно заполняют значения. Однако, похоже, я не могу попасть в файл своей SD-карты. При инициализации установки нет никаких проблем, как будто она пропускает

если (файл данных){

полностью. Измененный код приведен ниже здесь. Отключений нет, и программа постоянно работает, так что я не думаю, что у меня заканчивается память или возникают какие-либо проблемы с питанием. Красный светодиод на SD - карте мигает, как будто она записывается. Даже если я удалю проверку if(файл данных) и принудительно выполню команды, содержащиеся в инструкции if, мой txt-файл все равно останется пустым. Раньше я писал об этом просто отлично. Проблемы с памятью? У меня доступно менее 500 байт памяти. Возможно, это и есть причина? Или это петля for вызывает у меня проблемы?

#include <Adafruit_MPU6050.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Wire.h>
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
int recordStatus = false;                                                   //Default recordStatus is zero.
int recordingLed = 3; 
const int chipSelect = 10;
Adafruit_MPU6050 mpu;

void setup(void) {
  pinMode(2, INPUT_PULLUP);
  pinMode(3, OUTPUT);
  Serial.begin(500000);
  while (!Serial)
    delay(10);                                                       
                                                                           //SD CARD WRITE CODE BEGIN                                                                              
 {
  Serial.print("Initializing SD card...");

  // see if the card is present and can be initialized:
  if (!SD.begin(chipSelect)) {
    Serial.println("Card failed, or not present");
    // don't do anything more:
    while (1);
  }
  Serial.println("card initialized.");
}
                                                                              //SD CARD WRITE CODE END  

  Serial.println("Adafruit MPU6050 test!");                                   //MPU6050 ACCELEROMETER INITIALIZATION CODE BEGIN
  // Try to initialize!
  if (!mpu.begin()) {
    Serial.println("Failed to find MPU6050 chip");
    while (1) {
      delay(10);
    }
  }
  Serial.println("MPU6050 Found!");

  mpu.setAccelerometerRange(MPU6050_RANGE_4_G);
  switch (mpu.getAccelerometerRange()) {
  case MPU6050_RANGE_2_G:
    break;
  case MPU6050_RANGE_4_G:
    break;
  case MPU6050_RANGE_8_G:
    break;
  case MPU6050_RANGE_16_G:
    break;
  }
  mpu.setGyroRange(MPU6050_RANGE_500_DEG);
  switch (mpu.getGyroRange()) {
  case MPU6050_RANGE_250_DEG:
    break;
  case MPU6050_RANGE_500_DEG:
    break;
  case MPU6050_RANGE_1000_DEG:
    break;
  case MPU6050_RANGE_2000_DEG:
    break;
  }

  mpu.setFilterBandwidth(MPU6050_BAND_260_HZ);
  Serial.print("Filter bandwidth set to: ");
  switch (mpu.getFilterBandwidth()) {
  case MPU6050_BAND_260_HZ:
    Serial.println("260 Hz");
    break;
  case MPU6050_BAND_184_HZ:
    Serial.println("184 Hz");
    break;
  case MPU6050_BAND_94_HZ:
    Serial.println("94 Hz");
    break;
  case MPU6050_BAND_44_HZ:
    Serial.println("44 Hz");
    break;
  case MPU6050_BAND_21_HZ:
    Serial.println("21 Hz");
    break;
  case MPU6050_BAND_10_HZ:
    Serial.println("10 Hz");
    break;
  case MPU6050_BAND_5_HZ:
    Serial.println("5 Hz");
    break;
  }
                                                                                    //MPU6050 ACCELEROMETER INITIALIZATION CODE END
}

float startMillis;
float elapsedTime[3];
float rawMillis;

float X[3];
float Y[3];
float Z[3];

void loop() {
  digitalWrite(recordingLed, LOW);
  int buttonRecord = digitalRead(2);                                                //Check button for GND input
  /* Get new sensor events with the readings */
  if(buttonRecord == false){                                                        //Toggle record status upon pin 2 being pulled down to GND
    delay(500);
    recordStatus = !recordStatus;                                                   //If button is pressed, make recordStatus switch from true to false.
    startMillis = millis();
    Serial.print("BUTTON PRESSED");
  }
  if(recordStatus == true){                                                         //While record is toggled, do below
   digitalWrite(recordingLed, HIGH);
    sensors_event_t a, g, temp;
    mpu.getEvent(&a, &g, &temp);
for(int arrayNumber = 0; arrayNumber <= 3; ++arrayNumber){
    sensors_event_t a, g, temp;
    mpu.getEvent(&a, &g, &temp);
    
    X[arrayNumber] = (a.acceleration.x);                                             //SD CARD VALUES ASSIGN BEGIN/DO MATH TO CALCULATE G'S
    Y[arrayNumber] = (a.acceleration.y);
    Z[arrayNumber] = (a.acceleration.z);
    
    rawMillis = millis()-startMillis;
    elapsedTime[arrayNumber] = rawMillis;
    Serial.println(elapsedTime[arrayNumber]);
    Serial.println(X[arrayNumber]);
    Serial.println(Y[arrayNumber]);
    Serial.println(Z[arrayNumber]);
    Serial.println(arrayNumber);                                                     // diagnostic for checking to make sure arrays are being populated properly
}                                                          

    File dataFile = SD.open("datalog.txt", FILE_WRITE);
    Serial.print("LEFT LOGGING LOOP, ENTERING WRITE LOOP");
    
  if (dataFile) {                                                                    // if the file is available, write to it
    for(int arrayNumber = 0; arrayNumber <= 3; ++arrayNumber){
 Serial.print("NOW INSIDE WRITE LOOP");                                              // confirmation of being inside the write loop, and writing data to the file
    String(dataString) = (
    elapsedTime[arrayNumber] + String(", " ) + X[arrayNumber] + String(", ") + Y[arrayNumber] + String(", ") + Z[arrayNumber]         //Format data for output to the comma separated format for excel/gnuplot
  );
    dataFile.println(dataString);
       }
       dataFile.close();
       Serial.println("WRITE LOOP DONE");
    }
  }
}