把 Arduino数据导进Excel:从SD卡日志到折线图一步到位

传感器读数不难，难的是把数据变成能分析的结果。这套 Arduino UNO 方案足够直观：它不是只显示，而是把数据按“日期、时间、温度”的结构化格式写进 SD 卡文件，后续直接导入 Excel，生成温度随时间变化的曲线图。你会得到一个可复用的“数据记录 + 可视化”基础模板。

• 用 DS3231 实时时钟模块获取当前时间、日期与温度；

• 用 20×4 I2C LCD实时显示；

• 用 MicroSD 卡模块把数据写入文本文件进行长期保存；

• 最后把日志导入 Excel，生成“温度随时间变化”的折线图，便于进一步分析。 

• Arduino UNO 开发板

• USB 2.0 A/B 数据线

• 小面包板

• 20×4 I2C LCD

• DS3231 实时时钟（配 CR2032 电池）

• MicroSD 卡模块 + MicroSD 卡

• 若干连接线 

项目电路图使用 Tinkercad 绘制，并给出了明确的引脚对应关系。 

1）DS3231 与 LCD（I2C 总线共用）

• SDA → Arduino A4

• SCL → Arduino A5

• GND → Arduino GND

• VCC → Arduino 5V 

2）MicroSD 卡模块（SPI）

• CS → Arduino D10

• SCK → Arduino D13

• MOSI → Arduino D11

• MISO → Arduino D12

• GND → Arduino GND

• VCC → Arduino 5V 

项目在库管理器中示例展示了两类关键库：

• RTClib（Adafruit）用于 DS3231/RTC 相关功能 

• LiquidCrystal I2C（Marco Schwartz）用于 I2C LCD 显示 

项目也提示：打开 Arduino IDE 的“库管理器”，可在顶部菜单进入 Tools → Manage Libraries。 

项目提供了完整的 Arduino 示例程序文件（用于 LCD 显示与 SD 卡记录）。 

这里按代码实现把关键逻辑提炼成“你一看就懂”的版本：

1）启动阶段做三件事

• 初始化 DS3231 与 LCD，并开启背光；

• 检测 DS3231 与 SD 卡是否正常可用，异常时在屏幕提示并停止；

• 如果 SD 卡里已存在 data.txt，就删除它，重新开始记录（避免与旧数据混在一起）。

2）循环阶段每秒做一次采集与记录

• 从 DS3231 读取当前日期时间与温度；

• 在 20×4 LCD 上显示星期、日期、时间与温度；

• 打开 data.txt 追加写入一行数据，然后关闭文件。写入格式为：YYYY/MM/DD,HH:MM:SS,temperature

// Autor / Auteur : Zineb KANDOUSSI (https://www.facebook.com/SchoolSurSeineFR/)// Creation / Création : Le 04/05/2023// Description :// Displaying the current time, date and temperature on the 20x4 LCD screen and data logging to a microsd card                // Affichage de l'heure et la date actuelle ansi que la température sur l'écran LCD 20x4 et l'enregistrement des données sur une carte microSD.// Inspired from this code : File => Examples => RTClib => ds3231 / inspiré de ce code : Fichier => Exemples => RTClib => ds3231#include<Wire.h>// Include the Wire library for I2C communication // Inclure la bibliothèque Wire pour la communication I2C#include<RTClib.h>// Include the RTClib library for the DS3231 module // Inclure la bibliothèque RTClib pour le module DS3231#include<LiquidCrystal_I2C.h>// Include the LiquidCrystal_I2C library for the LCD screen // Inclure la bibliothèque LiquidCrystal_I2C pour l'écran LCD#include<SD.h>// Include the SD library for the microSD card // Inclure la bibliothèque SD pour la carte microSDFile dataFile;RTC_DS3231 rtc;                       // Initialize the rtc object for the DS3231 module // Initialiser l'objet rtc pour le module DS3231LiquidCrystal_I2C lcd(0X27, 20, 4);   // Initialize the lcd object for the LCD screen // Initialiser l'objet lcd pour l'écran LCDconst int chipSelect = 10;            // Define the chip select pin for the microSD card // Définir le pin de sélection de la carte microSDchar daysOfTheWeek[7][12] = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"};byte char_temp[8]={B00100,B01010,B01010,B01110,B01110,B11111,B11111,B01110}; // for thermometer icon / pour l'icône du thermomètrevoidsetup(){  rtc.begin();  lcd.init();                  // Initialize the LCD screen // Initialiser l'écran LCD   lcd.backlight();             // Activate the LCD screen backlight // Activer le rétroéclairage de l'écran LCD  lcd.createChar(0,char_temp);  if (! rtc.begin()) {         // Check if the DS3231 module is connected and functional // Vérifier si le module DS3231 est connecté et fonctionnel    lcd.setCursor(0,1);    lcd.print("DS3231 Error!");    while (1);  }  if (!SD.begin(chipSelect)) { // Check if the microSD card is connected and functional // Vérifier si la carte microSD est connectée et fonctionnelle    lcd.setCursor(0,1);    lcd.print("SD card error!");    while (1);  }  if (rtc.lostPower()) {        // Check if the main power supply of the DS3231 is removed // Vérifier si l'alimentation principale du DS3231 est coupée    lcd.setCursor(0,1);    lcd.print("RTC has lost power!");    rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));  }  if (SD.exists("data.txt"))    // Check if the "data.txt" file exists // Vérifier si le fichier "data.txt" existe  {    SD.remove("data.txt");      // If the file exists, remove it // Supprimer le fichier "data.txt" s'il existe  }   lcd.setCursor(0,1);          // Move the LCD screen cursor to position 0,0 // Déplacer le curseur de l'écran LCD en position 0,0  lcd.print(" School sur Seine...");  delay(3000);  lcd.clear();}voidloop(){  DateTime now = rtc.now();           // Read current date and time from DS3231 module // Lire la date et l'heure actuelles depuis le module DS3231  float tempC = rtc.getTemperature(); // Read temperature from DS3231 module // Lire la température depuis le module DS3231//------------------------------Date display - Affichage de la date-----------------------------//  lcd.setCursor(6,0);   lcd.print(daysOfTheWeek[now.dayOfTheWeek()]);  lcd.setCursor(0,1);   lcd.print("Date:");  lcd.setCursor(6,1);  if (now.day() <=9 )  {     lcd.print("0");    lcd.setCursor(7,1);    lcd.print(now.day(),DEC);  }  else {lcd.print(now.day(),DEC);}  lcd.setCursor(8,1);   lcd.print(":");  lcd.setCursor(9,1);  if (now.month() <=9 )  {    lcd.print("0");    lcd.setCursor(10,1);    lcd.print(now.month(),DEC);  }  else {lcd.print(now.month(),DEC);}  lcd.setCursor(11,1);   lcd.print(":");  lcd.setCursor(12,1);   lcd.print(now.year(),DEC);  //------------------------------Time dsiplay - Affichage du temps-----------------------------//  lcd.setCursor(0, 2);          lcd.print("Time:");    lcd.setCursor(6,2);   if (now.hour() <=9 )  {    lcd.print("0");    lcd.setCursor(7,2);    lcd.print(now.hour(),DEC);  }  else {lcd.print(now.hour(),DEC);}  lcd.setCursor(8,2);   lcd.print(":");  lcd.setCursor(9,2);  if (now.minute() <=9 )  {    lcd.print("0");    lcd.setCursor(10,2);    lcd.print(now.minute(),DEC);  }  else {lcd.print(now.minute(),DEC);}  lcd.setCursor(11,2);   lcd.print(":");  lcd.setCursor(12,2);   if (now.second() <=9 )  {    lcd.print("0");    lcd.setCursor(13,2);    lcd.print(now.second(),DEC);  }  else {lcd.print(now.second(),DEC);}//----------------------------Temperature display - Affichage de la température---------------------------//  lcd.setCursor(0,3);   lcd.print("Temp:");  lcd.setCursor(6,3);  lcd.print(rtc.getTemperature());  lcd.setCursor(11,3);  lcd.write((char)223);  lcd.setCursor(12,3);  lcd.print("C");  lcd.setCursor(15,3);    lcd.print(char(0));  // Open the file for saving data. // ouverture du fichier pour enregistrer les données  dataFile = SD.open("data.txt", FILE_WRITE);  // if the file is open, we save the data // si le fichier est ouvert, on enregistre les données  if (dataFile) {     dataFile.print(now.year(), DEC);    dataFile.print('/');    dataFile.print(now.month(), DEC);    dataFile.print('/');    dataFile.print(now.day(), DEC);    dataFile.print(',');    dataFile.print(now.hour(), DEC);    dataFile.print(':');    dataFile.print(now.minute(), DEC);    dataFile.print(':');    dataFile.print(now.second(), DEC);    dataFile.print(',');    dataFile.println(tempC);    dataFile.close();  } else {    lcd.setCursor(0,2);    lcd.print("Recording error!");  }  delay(1000);}

项目给出了非常具体的 Excel 操作步骤，用于把 DATA.txt（项目说明中使用该文件名表达日志文件）导入并生成折线图： 

1. 打开 Excel，新建工作簿

2. 点击功能区 “Data/数据”

3. 选择 “From Text/CSV（从文本/CSV）”

4. 选择要导入的 DATA.txt 文件并 Import

5. 在导入对话框中：Delimiter 选 “Comma”，Data Type Detection 选 “Do not detect data type”

6. 点击 Load

7. 数据会显示在工作表中

8. 第二列设为 Time 格式，第三列设为 Number 格式并确认

9. 将第三列中的逗号替换为小数点

10. 选中第二、三列

11. 点击 “Insert/插入”

12. 在 Charts/图表中选择第一个 “2-D Line/二维折线图”

13. 得到“温度随时间变化”的二维折线图；也可按需要调整标题、线条颜色与坐标轴范围 

这个方案把“采集—显示—存储—分析”完整走了一遍：

• 采集来自 DS3231（时间/日期/温度）

• 显示在 20×4 I2C LCD

• 存储到 SD 卡文本日志

• 最终在 Excel 中可视化成曲线图

如果你准备做更长期的环境记录、课堂实验数据采集或简单的项目数据分析，这个项目是一个非常直接、可复用的起点。

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