Domowy kontroler PWM wentylatorów na RP2040 z integracją w FanControl
W topowej konfiguracji PC z Intel i9 i RTX 3080Ti z niestandardowym chłodzeniem wodnym na dwóch trójsekcyjnych radiatorach pracuje 9 wentylatorów. Nawet po obniżeniu obrotów hałas pozostaje zauważalny w cichej kvartire. Rozwiązanie — dynamiczne wyłączanie niepotrzebnych wentylatorów: w spoczynku wystarcza 2 na wlot i 1 na wylot, reszta jest odcinana.
Gotowe kontrolery, takie jak Lian Li z 4 portami PWM, nie zatrzymują wentylatorów całkowicie, a oprogramowanie działa niestabilnie. Wybór padł na domowy kontroler oparty na RP2040 (Raspberry Pi Pico) dla pełnej kontroli PWM i zasilania.
Wybór platformy i pierwszy prototyp
Porównanie ESP32 i RP2040: ESP32 jest tańszy, ale wymaga skomplikowanej konfiguracji; RP2040 jest prostszy w opanowaniu z większą liczbą wyjść PWM. Pierwszy MVP zmontowany na płytce stykowej według schematu z otwartych źródeł — sterowanie obrotami ustawia się procentami w kodzie z koniecznością przeprogramowywania.
Skalowanie do 4 kanałów wymagało rozwiązania do monitorowania temperatury CPU, GPU i dysków. Gotowe sterowniki od producentów są trudne w integracji.
Integracja z FanControl przez wtyczkę
Wybrano oprogramowanie FanControl: zamknięty kod, ale z obsługą wtyczek. Komunikacja przez USB (port COM RP2040) za pomocą JSON.
- Handshake:
{"action":"hellow"}— wzajemna odpowiedź potwierdza połączenie. - Zapytania:
{"action":"fans"},{"action":"temperature"}— zwraca listę portów z RPM.
FanControl generuje krzywe na podstawie danych. Skanowanie wszystkich portów COM działa stabilnie, mimo potencjalnych ryzyk dla innych urządzeń.
Implementacja sprzętowa i wyłączanie wentylatorów
Pełne zatrzymanie wymaga przerwania zasilania — PWM nie wystarcza. Prototyp z tranzystorami do odcinania prądu opracowany z lokalnym specjalistą. Płytki drukowane (20 szt.) zamówione za granicą, komponenty z AliExpress.
- Lutowanie: od kilku godzin na pierwszą do 5 szt./dzień.
- Testowanie: izolowany stojak po incydencie z zwarciem na obudowie PC.
- Obudowa: druk 3D, rezygnacja z modułowości Wi-Fi ze względu na skomplikowanie USB.
Braki komponentów od 2023 r. wymuszają poszukiwanie zamienników.
Przypadki użycia i ulepszenia
Sprzedaż przez Avito ujawniła scenariusze:
- Mining: autonomiczny tryb po czujnikach wody, krzywe RPM zapisywane w kontrolerze.
- Modding: białe obudowy pod RGB.
- Serwery: oddzielne zasilanie, skrypty na UNIX przez COM.
- Wielokontrolery: obsługa kilku w FanControl.
- Laptopy: auto-wyłączanie po utracie pinga stacji.
Wady: 1 szt. w bootloaderze po starcie — wymieniona bez problemu.
Co najważniejsze
- Pełne wyłączanie wentylatorów przez odcinanie zasilania tranzystorami.
- Protokół JSON przez COM do integracji z FanControl.
- RP2040 lepszy od ESP32 pod względem prostoty PWM i debugowania.
- Autonomiczne tryby dla miningu bez PC.
- Skalowalność do wielu kontrolerów.
— Editorial Team
Brak komentarzy.