บทความ: สร้าง GPS Data Logger ด้วย ESP32 และ SD Card บันทึกตำแหน่งรถยนต์

/*
 * ESP32 GPS Data Logger ด้วย SD Card
 * บันทึกพิกัด GPS ลง SD Card สำหรับ Vehicle/Asset Tracking
 *
 * Hardware: ESP32 + NEO-6M GPS + SD Card Module
 * Author: CynoIoT
 * Date: March 2026
 */

#include <TinyGPS++.h>
#include <SD.h>
#include <SPI.h>
#include <WiFi.h>

// ===== การตั้งค่า PIN =====
// GPS UART Pins (Serial2)
#define GPS_RX 16
#define GPS_TX 17

// SD Card SPI Pins
#define SD_CS   5
#define SD_SCK  18
#define SD_MOSI 23
#define SD_MISO 19

// LED Indicator
#define LED_PIN 2

// ===== การตั้งค่าระบบ =====
// เวลา Sleep (วินาที) - ถ้าต้องการประหยัดแบต
#define SLEEP_INTERVAL 10  // บันทึกทุกๆ 10 วินาที

// Timeout สำหรับ GPS (มิลลิวินาที)
#define GPS_TIMEOUT 60000  // รอสัญญาณ GPS สูงสุด 60 วินาที

// ชื่อไฟล์ log
#define LOG_FILE "/gps_log.csv"

// ===== ตัวแปรระบบ =====
TinyGPSPlus gps;
File logFile;

unsigned long lastLogTime = 0;
bool gpsValid = false;
int fixCount = 0;

// ฟังก์ชันตั้งค่าเริ่มต้น
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(1000);
  
  Serial.println(F("\n\n=== ESP32 GPS Data Logger ==="));
  Serial.println(F("Starting..."));
  
  // ตั้งค่า LED
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);
  
  // ตั้งค่า GPS Serial
  Serial2.begin(9600, SERIAL_8N1, GPS_RX, GPS_TX);
  Serial.println(F("GPS Serial initialized"));
  
  // เริ่มต้นใช้งาน SD Card
  if (!initSDCard()) {
    Serial.println(F("SD Card initialization failed!"));
    while(1) {
      digitalWrite(LED_PIN, !digitalRead(LED_PIN));
      delay(500);
    }
  }
  
  // สร้าง Header ใน CSV ถ้าไฟล์ใหม่
  createLogHeader();
  
  Serial.println(F("System ready! Waiting for GPS signal..."));
  Serial.println(F("Waiting for fix..."));
}

// Loop หลัก
void loop() {
  // อ่านข้อมูลจาก GPS
  while (Serial2.available() > 0) {
    gps.encode(Serial2.read());
  }
  
  // ตรวจสอบว่ามีข้อมูล GPS ครบหรือยัง
  if (gps.location.isValid() && gps.date.isValid() && gps.time.isValid()) {
    
    if (!gpsValid) {
      gpsValid = true;
      Serial.println(F("GPS FIX acquired!"));
      blinkLED(3);  // กระพริบ 3 ครั้ง
    }
    
    // บันทึกข้อมูลทุกๆ ช่วงเวลาที่กำหนด
    unsigned long currentTime = millis();
    if (currentTime - lastLogTime >= (SLEEP_INTERVAL * 1000UL)) {
      lastLogTime = currentTime;
      logGPSData();
      fixCount++;
      
      Serial.print(F("Logged fix #"));
      Serial.println(fixCount);
    }
  } else {
    // ยังไม่ได้ Fix
    if (millis() > GPS_TIMEOUT && !gpsValid) {
      Serial.println(F("Warning: No GPS fix! Check antenna."));
      blinkLED(2);  // กระพริบ 2 ครั้งแจ้งเตือน
    }
  }
  
  delay(100);
}

// ===== ฟังก์ชันเสริม =====

// เริ่มต้นใช้งาน SD Card
bool initSDCard() {
  Serial.print(F("Initializing SD card..."));
  
  SPI.begin(SD_SCK, SD_MISO, SD_MOSI, SD_CS);
  
  if (!SD.begin(SD_CS)) {
    Serial.println(F(" failed!"));
    return false;
  }
  
  // ตรวจสอบว่า SD Card สามารถเขียนได้หรือไม่
  uint8_t cardType = SD.cardType();
  
  if (cardType == CARD_NONE) {
    Serial.println(F(" No SD card found!"));
    return false;
  }
  
  Serial.print(F(" SD card type: "));
  switch(cardType) {
    case CARD_MMC: Serial.println(F("MMC")); break;
    case CARD_SD:  Serial.println(F("SDSC")); break;
    case CARD_SDHC: Serial.println(F("SDHC")); break;
    default:       Serial.println(F("UNKNOWN")); break;
  }
  
  // แสดงขนาด SD Card
  uint64_t cardSize = SD.cardSize() / (1024 * 1024);
  Serial.print(F(" SD card size: "));
  Serial.print(cardSize);
  Serial.println(F(" MB"));
  
  Serial.println(F(" SD card initialized successfully!"));
  return true;
}

// สร้าง Header ในไฟล์ CSV
void createLogHeader() {
  // ตรวจสอบว่าไฟล์มีอยู่แล้วหรือไม่
  if (SD.exists(LOG_FILE)) {
    Serial.println(F("Log file exists. Appending data..."));
    return;
  }
  
  // สร้างไฟล์ใหม่และเขียน Header
  logFile = SD.open(LOG_FILE, FILE_WRITE);
  if (logFile) {
    logFile.println("Date,Time,Latitude,Longitude,Altitude(m),Speed(kmh),Satellites,HDOP");
    logFile.close();
    Serial.println(F("Created new log file with header"));
  } else {
    Serial.println(F("Error creating log file!"));
  }
}

// บันทึกข้อมูล GPS
void logGPSData() {
  logFile = SD.open(LOG_FILE, FILE_APPEND);
  
  if (!logFile) {
    Serial.println(F("Error opening log file!"));
    return;
  }
  
  // สร้าง string สำหรับบันทึกข้อมูล
  String dataLine = "";
  
  // Date (YYYY-MM-DD)
  dataLine += String(gps.date.year());
  dataLine += "-";
  dataLine += pad2(gps.date.month());
  dataLine += "-";
  dataLine += pad2(gps.date.day());
  dataLine += ",";
  
  // Time (HH:MM:SS)
  dataLine += pad2(gps.time.hour());
  dataLine += ":";
  dataLine += pad2(gps.time.minute());
  dataLine += ":";
  dataLine += pad2(gps.time.second());
  dataLine += ",";
  
  // Latitude
  dataLine += String(gps.location.lat(), 8);
  dataLine += ",";
  
  // Longitude
  dataLine += String(gps.location.lng(), 8);
  dataLine += ",";
  
  // Altitude (meters)
  if (gps.altitude.isValid()) {
    dataLine += String(gps.altitude.meters(), 2);
  } else {
    dataLine += "0.00";
  }
  dataLine += ",";
  
  // Speed (km/h)
  if (gps.speed.isValid()) {
    dataLine += String(gps.speed.kmph(), 2);
  } else {
    dataLine += "0.00";
  }
  dataLine += ",";
  
  // Satellites
  if (gps.satellites.isValid()) {
    dataLine += String(gps.satellites.value());
  } else {
    dataLine += "0";
  }
  dataLine += ",";
  
  // HDOP (Horizontal Dilution of Precision)
  if (gps.hdop.isValid()) {
    dataLine += String(gps.hdop.value() / 100.0, 2);
  } else {
    dataLine += "0.00";
  }
  
  // เขียนลงไฟล์
  logFile.println(dataLine);
  logFile.close();
  
  // แสดงข้อมูลที่บันทึกใน Serial Monitor
  Serial.println(F("--- GPS Data Logged ---"));
  Serial.print(F("Time: "));
  Serial.print(pad2(gps.time.hour()));
  Serial.print(F(":"));
  Serial.print(pad2(gps.time.minute()));
  Serial.print(F(":"));
  Serial.println(pad2(gps.time.second()));
  
  Serial.print(F("Lat: "));
  Serial.print(gps.location.lat(), 8);
  Serial.print(F(", Lng: "));
  Serial.println(gps.location.lng(), 8);
  
  Serial.print(F("Alt: "));
  Serial.print(gps.altitude.meters(), 2);
  Serial.print(F(" m, Speed: "));
  Serial.print(gps.speed.kmph(), 2);
  Serial.println(F(" km/h"));
  
  Serial.print(F("Sats: "));
  Serial.print(gps.satellites.value());
  Serial.print(F(", HDOP: "));
  Serial.println(gps.hdop.value() / 100.0, 2);
  
  // กระพริบ LED 1 ครั้ง
  blinkLED(1);
}

// ฟังก์ชันเติมเลข 0 นำหน้า (01, 02, ...)
String pad2(int number) {
  if (number < 10) {
    return "0" + String(number);
  }
  return String(number);
}

// ฟังก์ชันกระพริบ LED
void blinkLED(int times) {
  for (int i = 0; i < times; i++) {
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    delay(100);
  }
}