Сделал так, как хотел Счастливчик. Датчики подключаются к отдельным пинам, для сетапа пришлось-таки подключить библиотеку DallasTemperature. В цикле работает только библиотека OneWire. Общение с датчиками идёт в прерываниях. Проверил работу только с одним подключенным датчиком, перетыкал его по очереди ко всем четырём входам. Работает адекватно. С MODBUS’ом тоже всё в норме.
Забыл написать, библиотеку для таймера взял другую, вложил тут, чтобы не искать, где скачать её.