求助：添加外设后Arduino Mega与ESP8266串口通信异常

仅输出文本的代码可正常运行，但添加I2C LCD、电机及温度传感器相关代码后，系统完全无法执行对应逻辑。需求是通过ThingSpeak APP控制电机，NodeMCU向Arduino发送0、1、2指令。

可正常运行的代码 #

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial mySerial(10, 11); //rx,tx
void setup(){
  mySerial.begin(115200);
  Serial.begin(115200);
}

void loop (){
  if(mySerial.available() >= 2) {
    int data = mySerial.read();
    data = (data << 8) + mySerial.read();
    if (data == 0){
      Serial.println("BREWING: Light COFFEE");
      Serial.println(data);
       mySerial.write("reset");
    } else if (data == 1) {
      Serial.println("BREWING: Normal COFFEE");
      Serial.println(data);
       mySerial.write("reset");
    }else if (data == 2) {
      Serial.println("BREWING: Strong COFFEE");
      Serial.println(data);
       mySerial.write("reset");
  }
}
}

无法运行的代码 #

#include <SoftwareSerial.h>
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

#define ONE_WIRE_BUS 2
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);

#define ENA 5   // Enable Pin for Motor A
#define IN1 7   // Input Pin 1 for Motor A
#define IN2 6   // Input Pin 2 for Motor A

SoftwareSerial mySerial(10, 11); //rx,tx
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

void setup(){
  mySerial.begin(115200);
  Serial.begin(115200);
  
  pinMode(ENA, OUTPUT);
  pinMode(IN1, OUTPUT);
  pinMode(IN2, OUTPUT);

  lcd.begin(20, 21);
  lcd.backlight();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Temp: ");

  sensors.begin();
}

void loop(){
  if(mySerial.available() >= 2){
    int data = mySerial.read();
    data = (data << 8) + mySerial.read();
    if (data == 0){
      Serial.println("BREWING: Light COFFEE");
      Serial.println(data);
      
      // Read temperature value from the DS18B20
      sensors.requestTemperatures();
      float temp = sensors.getTempCByIndex(0);

      // print the temperature on the LCD
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print(temp);

      // Control the L298N motor
      digitalWrite(IN1, HIGH);
      digitalWrite(IN2, LOW);
      delay(1000);
      digitalWrite(IN1, LOW);
      digitalWrite(IN2, LOW);
      analogWrite(ENA, 128);

      mySerial.write("reset");
    } else if (data == 1) {
      Serial.println("BREWING: Normal COFFEE");
      Serial.println(data);

      // Read temperature value from the DS18B20
      sensors.requestTemperatures();
      float temp = sensors.getTempCByIndex(0);

      // print the temperature on the LCD
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print(temp);

      mySerial.write("reset");
    } else if (data == 2) {
      Serial.println("BREWING: Strong COFFEE");
      Serial.println(data);

      // Read temperature value from the DS18B20
      sensors.requestTemperatures();
      float temp = sensors.getTempCByIndex(0);

      // print the temperature on the LCD
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print(temp);

      mySerial.write("reset");
    }
  }
}

排查与修复步骤 #

1. 修正LCD初始化参数 #

lcd.begin(20, 21); 参数错误，你的LCD是16列2行，应改为：

lcd.begin(16, 2);

这个错误会直接导致LCD初始化失败，阻塞后续代码执行。

2. 调整串口数据读取逻辑 #

需求中NodeMCU发送的是0、1、2单字节数据，但当前代码按双字节读取（if(mySerial.available() >= 2)），导致Arduino一直等待2字节数据无法触发逻辑。修改为单字节读取：

if(mySerial.available() > 0) {
  int data = mySerial.read();
  // 后续判断逻辑保持不变
}

若NodeMCU确实发送双字节数据，需确认发送格式后再调整读取逻辑。

3. 优化电机控制逻辑 #

• analogWrite(ENA, 128); 放在电机停止后无作用，应提前设置转速：

analogWrite(ENA, 128); // 先设置电机转速
digitalWrite(IN1, HIGH);
digitalWrite(IN2, LOW);
delay(1000);
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, LOW); // 停止电机

4. 处理温度传感器读取异常 #

sensors.requestTemperatures() 默认阻塞约750ms，可能影响串口响应，同时添加读取失败判断：

sensors.requestTemperatures();
float temp = sensors.getTempCByIndex(0);
if(temp == DEVICE_DISCONNECTED_C) {
  lcd.print("Err");
} else {
  lcd.print(temp);
}

5. 检查引脚冲突 #

• Arduino Mega的10、11引脚是SPI引脚（SS、MOSI），确保未被其他外设占用；
• 用I2C扫描工具确认LCD的I2C地址是否为0x27，避免地址错误导致初始化失败。

6. 解决电源负载问题 #

添加电机后电源负载增大，Arduino可能因供电不足崩溃。建议给L298N电机驱动模块单独供电，确保Arduino的5V/3.3V输出稳定。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者acean