如何将多个热电偶通过放大器IC、多路复用器连接到Arduino？

Question

我的应用程序需要测量来自30个传感器的温度，然后通过Arduino读取数据。即使我使用Arduino UNO或Arduino Mega，工作电压也是5V(UNO)，7~12V(Mega)。但是热电偶的输出电压很小，所以我必须使用放大器IC (MAX31855)作为Arduino模拟输入。

首先，我想使用16个模拟输入的Arduino Mega，然后使用1个多路复用器16个通道(可能是74HC4067IC)就可以满足30个传感器输入的要求。但是现在，我不能直接将热电偶连接到74HC4067。据我所知，我必须按照以下顺序连接:热电偶→放大器→多路复用器→Arduino。

但问题是: IC MAX31855有3个输出(DO，CS，CLK)。因此，我不知道如何将16个热电偶连接到MAX31855，并将数据发送到多路复用器74HC4067。因为16个热电偶对应16个IC的MAX31855 (48个输出)到多路复用器。因此，16通道多路复用器是不够的。

此外，我查看了MAX31855数据表，我们需要将DO，CS，CLK引脚连接到Arduino上的SPI引脚。但是Arduino只有一个SPI通道，而我需要使用30个传感器。如何将30个热电偶连接到Arduino (UNO或Mega)？请推荐我。

Answer 1

我会尝试使用30 MAX31855。链接所有时钟和数据线。一次只给一个MAX31855其ChipSelect，一个接一个地选择MAX，然后一个接一个地读出传感器。

您可能需要使用两个4位解码器(如74HC154)来构建芯片选择信号。我用falstad.com上的一个很好的交互式电路模拟器做了一个草图。这6个开关是arduino的输出，32个LED代表芯片选择。

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只需在电路模拟器File -> Import from text中选择并粘贴下面的脚本，然后开始切换开关即可。

$ 1 0.000005 0.04168620196785084 50 5 50
185 288 -80 480 -80 0 4
s 128 -144 288 -144 0 1 false
s 128 -80 288 -80 0 0 false
s 128 496 320 496 0 1 false
s 128 544 320 544 0 0 false
s 128 592 320 592 0 0 false
s 128 640 320 640 0 1 false
w 320 544 352 544 0
w 320 592 384 592 0
w 320 640 416 640 0
w 320 464 320 496 0
w 352 464 352 544 0
w 384 464 384 592 0
w 416 464 416 640 0
w 128 -144 128 -80 0
w 128 -80 128 496 0
w 128 640 128 592 0
w 128 592 128 544 0
w 128 544 128 496 0
R 128 -80 16 -80 0 0 40 5 0 0 0.5
162 480 -80 592 -80 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 -48 592 -48 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 -16 592 -16 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 80 592 80 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 48 592 48 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 16 592 16 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 112 592 112 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 144 592 144 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 176 592 176 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 400 592 400 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 368 592 368 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 272 592 272 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 304 592 304 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 336 592 336 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 240 592 240 2 default-led 1 0 0 0.01
162 480 208 592 208 2 default-led 1 0 0 0.01
w 592 -80 592 -48 0
w 592 -48 592 -16 0
w 592 -16 592 16 0
w 592 16 592 48 0
w 592 48 592 80 0
w 592 80 592 112 0
w 592 112 592 144 0
w 592 144 592 176 0
w 592 176 592 208 0
w 592 208 592 240 0
w 592 240 592 272 0
w 592 272 592 304 0
w 592 304 592 336 0
w 592 336 592 368 0
w 592 368 592 400 0
g 592 400 592 480 0
g 944 400 944 480 0
w 944 368 944 400 0
w 944 336 944 368 0
w 944 304 944 336 0
w 944 272 944 304 0
w 944 240 944 272 0
w 944 208 944 240 0
w 944 176 944 208 0
w 944 144 944 176 0
w 944 112 944 144 0
w 944 80 944 112 0
w 944 48 944 80 0
w 944 16 944 48 0
w 944 -16 944 16 0
w 944 -48 944 -16 0
w 944 -80 944 -48 0
162 832 208 944 208 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 240 944 240 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 336 944 336 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 304 944 304 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 272 944 272 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 368 944 368 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 400 944 400 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 176 944 176 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 144 944 144 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 112 944 112 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 16 944 16 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 48 944 48 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 80 944 80 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 -16 944 -16 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 -48 944 -48 2 default-led 1 0 0 0.01
162 832 -80 944 -80 2 default-led 1 0 0 0.01
w 768 464 768 640 0
w 736 464 736 592 0
w 704 464 704 544 0
w 672 464 672 496 0
185 640 -80 832 -80 0 4
w 288 -144 640 -144 0
w 640 -144 640 -80 0
w 320 496 672 496 0
w 352 544 704 544 0
w 384 592 736 592 0
w 416 640 768 640 0

那里应该有一些电阻来保护LED，但这只是为了演示。