ESP8266 读取多个传感器数据（风速、风向、颗粒物、CO）

1.ESP8266开发板资源

一个AD口，一个IIC口，一个默认UART串口，可用IO口大概13个。 对应的引脚图看自己的板子，大差不差，充分利用资源的话大概可以连接3—7个传感器进行读取，根据自己的传感器输出数据类型进行选择就行。

2.Arduino编程

1.准备工作

这里就不说了，下载ESP8266库等，很简单解决。

2.读取多个串口数据

1.定义软串口

我这里完成的是两个485输出的风速风向传感器数据以及两个UART输出的颗粒物和CO数据的采集，因为ESP8266不可以直接读取485的数据，所以我这里采用485转换模块（几块钱）将485转为UART后再用板子采集，这就需要四个UART口来采集数据，而ESP8266默认的UART口只有一个，所以我们就需要用到空闲的IO口，通过软件可以将IO口定义为UART口，每个UART口都需要定义一个TX，一个RX，称为定义软串口，代码实现也比较简单：

#include 
SoftwareSerial uart1(13,15);//RX=d7,TX=d8，用于颗粒物传感器
SoftwareSerial uart2(14,12);//RX=d5,TX=d6，用于CO传感器
SoftwareSerial uart2(0,2);//RX=d3,TX=d4 ，用于风向传感器
SoftwareSerial uart2(10,9);//RX=sd3,TX=sd2  不能定义软串口
SoftwareSerial uart2(5,4);//RX=d1,TX=d2 ，用于风速传感器
SoftwareSerial uart2(14,15);//RX=d5,TX=d2 

包含头文件，直接调用就行，上面差不多列出了几乎所有的可定义串口的IO口，GPIO10和9这两个就别用了，好像被占用了，当然，如果你只需要接收传感器的数据而不需要向传感器发送指令的话，也就是说你只需要RX，不需要TX，在定义时也可以多个串口定义同一个TX，这样可以定义更多的UART口，连接更多的传感器。

2.涉及传感器简介

传感器数据大都会有两种模式，主动上传和被动问答，主动上传就是传感器有规律的每隔一段时间自动上传采集数据，大多为1S，被动问答就是先向传感器发送问询指令，当传感器收到后即上传采集的数据。
如果是做节点等建议采用被动问答的模式，主动上传会出现一些问题，我出现的问题就是每次采集一次数据，串口打印的数据都有3行一模一样的数据，这个有两个解决方法，一就是加上校验，二就是采用问询模式，这两种方法都可以解决，不过加校验稍微有点麻烦，所以我采用了问询的模式，这里实现全部采用问询的模式。

3.集成代码（注释详细）

#include "SoftwareSerial.h"
SoftwareSerial uart1(13,15);//RX=d7,TX=d8,用于颗粒物传感器
SoftwareSerial uart2(14,12);//RX=d5,TX=6，用于CO传感器
SoftwareSerial uart3(0,2);//RX=d3,TX=d4,用于风向传感器
SoftwareSerial uart4(5,4);//RX=d1,TX=d2,用于风速传感器
//传感器问询指令根据你所使用的传感器说明书上获得，定义一个数组放入问询指令，等待发送
unsigned char item[9] = {0xFF, 0x01, 0x86, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,0X00, 0x79}; //16进制颗粒物问询命令，CO也一样，共用
unsigned char item1[8] = {0x01, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02,0xC4, 0x0B}; //16进制风向传感器问询命令，风速一样

//读取四个传感器函数，采用问询模式
void ProcessSerialData()//定义数据采集函数
{
  int arr[6];//定义这个数组最后用，存放需要串口打印的数据,可以根据自己的数据接收类型进行设置，没必要是int型
//传感器的返回数据长度即位置信息也由对应说明书获得，这里巧了全是返回9位数据
  uint8_t mPkt[9] = {0};//定义颗粒物数组返回字节接收数组
  uint8_t coPkt[9] = {0};//定义CO数组返回字节接收数组
  uint8_t dPkt[9] = {0};//定义风向数组返回字节接收数组
  uint8_t sPkt[9] = {0};//定义风速数组返回字节接收数组
  for (int i = 0 ; i < 9; i++) // 发送问询命令
    { 
        uart1.write(item[i]); // write输出，写入颗粒物传感器问询指令
         uart2.write(item[i]); // write输出，写入CO传感器问询指令
    }
  for (int m = 0 ; m < 8; m++) // 发送问询命令
    { 
         uart3.write(item1[m]); // write输出，写入风向传感器问询指令
         uart4.write(item1[m]); // write输出，写入风速传感器问询指令 
    }
delay(100); // 等待数据返回，这个也最好加上
while (uart1.available()) //判断对于串口是否返回了数据
   {
   for(int j=0;j<9;j++){
    mPkt[j]=uart1.read(); // read按字节读取，存入数组
                       }                       
    if(uart2.available()>0){
      for(int k=0;k<9;k++){
    coPkt[k]=uart2.read(); // read按字节读取，存入数组
                       }
                    }
     if(uart3.available()>0){
      for(int n=0;n<9;n++){
    dPkt[n]=uart3.read(); // read按字节读取，存入数组
                       }
                    }   
   if(uart4.available()>0){
      for(int a=0;a<9;a++){
    sPkt[a]=uart4.read(); // read按字节读取，存入数组
                       }
                    }   

   }   
//这里数据就采集完放入接收数组了，可以根据传感器返回数据的位置信息进行自由串口打印，
//一般还需要进行16进制转十进制转换，按照下面格式就行
         arr[0]=mPkt[6]*256+mPkt[7];//PM1.0,这里代表的就是返回的第7、8位数据表示PM1.0的浓度
         arr[1]=mPkt[2]*256+mPkt[3];//PM2.5，这里代表的就是返回的第3、4位数据表示PM2.5的浓度
         arr[2]= mPkt[4]*256+mPkt[5];  //PM10
         arr[3]=coPkt[2]*256+coPkt[3];//CO
         arr[4]=dPkt[3]*256+dPkt[4];//wind direction，八向，第五第六两位为360°
         arr[5]=sPkt[3]*256+sPkt[4];//wind speed
         Serial.println(arr[0]);
         Serial.println(arr[1]);
}  

 
void setup()
{
//与串口打印通信的只能用Serial默认串口，不能用自己定义的
  Serial.begin(115200); //串口波特率,可以随便定义，与串口相同即可
  uart1.begin(9600);  //定义的传感器采用的软串口的波特率，与传感器特性相同
  uart2.begin(9600);  //定义的传感器采用的软串口的波特率，与传感器特性相同
  uart3.begin(4800);  //定义的传感器采用的软串口的波特率，与传感器特性相同
  uart4.begin(4800);  //定义的传感器采用的软串口的波特率，与传感器特性相同
 
void loop()
{
    ProcessSerialData();        
    delay(1000);//采集数据间隔，自己设置
}

    

这里为了不让loop函数里面的内容过多，所以单独写了数据采集函数，在loop里直接调用即可，这样也更具条理性，通过不同的串口采集数据，通过Serial默认串口打印想要输出的数据。

4.Arduino 串口监视器

Arduino有自带的串口监视器，如上图，com口选择正确，波特率与代码设置相同，程序运行后打开就可以查看所打印的信息。