PWM řízení ventilátorů RP2040 FanControl

Domácí PWM řídící ventilátorů na RP2040 s integrací do FanControl

V špičkové sestavě PC na Intel i9 a RTX 3080Ti s vlastním vodním chlazením na dvou tříslojových radiátorech běží 9 ventilátorů. I po snížení otáček je hluk v tiché bytě stále slyšitelný. Řešení — dynamické vypínání nepotřebných ventilátorů: v klidu stačí 2 na nasávání a 1 na výfuk, zbytek se vypne.

Hotové řídící jednotky, jako Lian Li se 4 PWM výstupy, ventilátory úplně nezastavují a software nefunguje spolehlivě. Volba padla na domácí řídící jednotku na bázi RP2040 (Raspberry Pi Pico) pro plnou kontrolu PWM i napájení.

Výběr platformy a první prototyp

Porovnání ESP32 a RP2040: ESP32 je levnější, ale vyžaduje složité nastavení; RP2040 je jednodušší na ovládání s více PWM výstupy. První MVP poskládaný na breadboardu podle schématu z otevřených zdrojů — otáčky se nastavují procenty v kódu s přeprogramováním.


Rozšíření na 4 kanály si vyžádalo řešení pro monitorování teploty CPU, GPU a disků. Hotové ovladače od výrobců jsou složité na integraci.

Integrace s FanControl přes plugin

Vybráno PO FanControl: uzavřený kód, ale s podporou pluginů. Komunikace přes USB (COM port RP2040) v JSON.

• Handshake: {"action":"hellow"} — vzájemná odpověď potvrzuje spojení.
• Dotazy: {"action":"fans"}, {"action":"temperature"} — vrací seznam portů s RPM.

FanControl tvoří křivky na základě dat. Skenování všech COM portů funguje stabilně, i přes potenciální rizika pro jiná zařízení.


Hardwarová realizace a vypínání ventilátorů

Úplné zastavení vyžaduje přerušení napájení — PWM nestačí. Prototyp s tranzistory pro vypínač napájení navržen s místním specialistou. Tiskové desky (20 ks) objednány ze zahraničí, součástky z AliExpress.

• Pájení: od několika hodin na první po 5 ks/den.
• Testování: izolovaný stůl po incidentu s krátkým závěrem na skříni PC.
• Skříň: 3D tisk, vzdálenost od Wi-Fi modularita kvůli složitosti USB.


Nedostatek součástek od roku 2023 vyžaduje hledání alternativ.

Případové studie a vylepšení

Prodeje přes Avito odhalily scénáře:

• Těžba kryptoměn: autonomní režim podle vodních senzorů, křivky RPM uložené v řídícím panelu.
• Modding: bílé skříně pod RGB.
• Servery: samostatné napájení, skripty na UNIX přes COM.
• Multiřídící: podpora více v FanControl.
• Notebooky: automatické vypnutí při ztrátě ping stanice.

Vrátil se 1 ks po spuštění do bootloaderu — vyměněn bez problémů.

Co je důležité

• Úplné vypnutí ventilátorů přerušovačem napájení na tranzistorech.
• JSON protokol přes COM pro integraci s FanControl.
• RP2040 lepší než ESP32 pro jednoduchost PWM a ladění.
• Autonomní režimy pro těžbu bez PC.
• Škálovatelnost na více řídících panelů.

— Editorial Team