在Arduino Uno串行端口上连接多个传感器 - 项目开发

简介：
本项目介绍如何在Arduino Uno板上通过串行端口同时连接和读取多个传感器的数据。适合初学者学习硬件接口与数据通信。 在电子工程与物联网(IoT)项目中处理多个传感器的数据收集是一项常见任务。本段落探讨了如何将多个传感器有效地连接到Arduino Uno的串行端口上，尤其适用于资源有限的情况，例如水培法、水族箱或水耕法监测系统。 了解Arduino Uno的硬件限制是关键。它只有一个串行端口用于与计算机通信或者简单的串行设备连接。然而，在需要连接多个传感器时，这个单一的端口显得不足。为解决这个问题，我们可以使用多路复用器芯片（如74HC4067），通过一个单独输入控制多个输出。 **多路复用器的工作原理：** 多路复用器是一种电子开关，允许我们通过一组输入选择一个输出。74HC4067有16个通道和单一的输出端口；每个通道都可以独立地打开或关闭。使用四个控制信号线（S0, S1, S2, S3）的不同电平组合可以选择任意一个输入作为输出。 **连接传感器与多路复用器：** 在实际操作中，将每个传感器的信号线连接到74HC4067的一个通道，而该芯片的输出端则连接至Arduino Uno的模拟输入引脚（如A0、A1等）。控制线S0-S3需要连接到Arduino Uno的数字输出引脚以选择读取哪个传感器的数据。 **编程实现：** 代码文件包含了用C语言编写的程序，用于在Arduino IDE中进行编译和上传。主要逻辑包括设置控制引脚电平来选定特定传感器，并使用`analogRead()`函数获取模拟值数据。 通过这种方法可以有效地扩展Arduino Uno的串行端口功能，允许连接多个传感器而无需额外硬件接口，特别适合资源有限的家庭DIY项目或小型农业监测系统等应用。