多个热电偶链接esp8266问题

Question

您好，我看了您专栏的有关热电偶链接的文章，我想问一下如果我想一下子连入4-5个k型热电偶，那是必须用多个esp板还是用其他端口就行，一个esp最多可以同时连几个热电偶，他们的数据传输会有影响吗，如果可以同时多个可以连接的端口又是哪几个

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在您的情况下，要连接4到5个K型热电偶到ESP8266，您可以考虑使用一个具有多路复用功能的ADC（模数转换器）或使用多个独立的ADC与ESP8266配合工作。 ESP8266通常只有一个内置的ADC，这意味着它只能直接读取一个模拟信号。但是，通过多路复用器（multiplexer），您可以将多个输入通道切换到同一个ADC，从而实现多个热电偶的并发测量。

对于K型热电偶，您首先需要一个温度传感器接口电路，例如MAX31850或类似的热电偶放大器IC。这些IC可以直接连接到多路复用器的输入端。然后，多路复用器再连接到ESP8266的ADC输入。这样，您可以控制多路复用器选择哪个热电偶作为当前被测对象，然后读取ESP8266的ADC值进行温度计算。

以下是一个基本的硬件连接示例：

1. 选择一个多路复用器，比如74HC4051，它可以提供8个输入通道。
2. 连接4到5个MAX31850到多路复用器的输入端（A0-A7）。
3. 将多路复用器的S选通线连接到ESP8266的一个GPIO引脚上，用于切换不同的热电偶通道。
4. 连接多路复用器的CS使能线到ESP8266的另一个GPIO引脚，用于启动多路复用器的工作。
5. 将多路复用器的输出连接到ESP8266的ADC输入端。

以下是简单的电路连接图：

+-------------------+
|    ESP8266        |
|                   |
| VCC -> +5V         |
| GND -> GND         |
| ADC_IN -> MUX OUT  |
| GPIO (MUX CS) -> MUX CS|
| GPIO (MUX S) -> MUX S|
+-------------------+
        |
        |
+--------v---------+
|   74HC4051       |
|                 |
| A0 - MAX31850_1 |
| A1 - MAX31850_2 |
| A2 - MAX31850_3 |
| A3 - MAX31850_4 |
| ...             |
| A7 - MAX31850_N |
+--------^---------+
        |
        |
+-------------------+
|    K-Type Thermocouple |
+-------------------+

关于数据传输的影响：由于ESP8266是通过软件控制多路复用器来读取不同热电偶的数据，因此理论上不会对数据传输产生太大影响，只要您的程序设计得当，并且ESP8266处理速度足够快，就可以实时获取所有热电偶的温度数据。不过，需要注意的是，频繁地切换多路复用器通道可能会带来微小的时间延迟，但这通常不会对大多数应用造成问题。

下面是简化的Python代码示例，用于ESP8266控制多路复用器并读取温度数据。这个例子假设您已经安装了必要的库，例如machine库（用于访问GPIO）和onewire库（用于驱动MAX31850）。

import machine
import onewire
from max31850 import MAX31850

# 初始化GPIO
mux_cs = machine.Pin('GPIO2', machine.Pin.OUT)
mux_s = machine.Pin('GPIO15', machine.Pin.OUT)

# 初始化MAX31850实例
thermocouples = [MAX31850(onewire.OneWire(machine.Pin(pin))) for pin in ['GPIO16', 'GPIO17', 'GPIO18', 'GPIO19']]  # 假设这些GPIO连接到MAX31850的DQ引脚

def read_all_temperatures():
    temperatures = []
    for i, thermocouple in enumerate(thermocouples):
        # 控制多路复用器选择对应的通道
        mux_s.value(i)
        # 等待多路复用器切换完成（这一步可能需要延时，具体看多路复用器的规格）
        time.sleep_ms(1)
        
        # 读取温度
        temp_celsius = thermocouple.read_temp()
        temperatures.append(temp_celsius)
    
    return temperatures

# 主循环
while True:
    temps = read_all_temperatures()
    print("Temperature readings: ", temps)
    time.sleep(1)  # 每秒读取一次温度

注意：这段代码只是一个概念性的示例，实际应用中可能需要根据您的具体硬件配置和库进行调整。另外，确保正确设置了MAX31850的引脚，以及多路复用器的CS、S引脚。