Diseñado por CoolMaker Lab en China, el controlador de ventiladores PWM de cuatro canales con ESP32 es una placa de código abierto compatible con Home Assistant pensada para gestionar la refrigeración de racks de servidores, sistemas NAS, armarios de red y otros recintos DIY. Puede controlar de forma independiente hasta cuatro ventiladores PWM de 4 pines, con ajuste de velocidad mediante PWM, monitorización de las RPM a través del tacómetro y conmutación individual de la alimentación de cada ventilador.
El controlador admite hasta cuatro sensores de temperatura externos DS18B20 para el ajuste automático de la velocidad, junto con una interfaz web, una API REST HTTP y funcionalidad de proxy Bluetooth. El hardware y el firmware más recientes (v2.0) también admiten un radar mmWave LD2402G de 24 GHz opcional para automatizaciones basadas en presencia.
Especificaciones del controlador de ventiladores PWM con ESP32:
- MCU – módulo ESP32-WROOM-32-N4 con 4 MB de flash, Wi-Fi de 2,4 GHz y Bluetooth LE (proxy BLE)
- Control de ventiladores
- 4 conectores PWM de 4 pines independientes con ajuste de velocidad PWM del 1 al 100 %
- 4 entradas de tacómetro para monitorizar las RPM
- Interruptor de alimentación individual por ventilador basado en el TPS22810DBVR, con load switches para un apagado completo (funcionamiento a 0 RPM)
- Ajuste automático de la velocidad según la temperatura
- Sensor de temperatura – conector de 3 pines para hasta 4 sensores DS18B20 externos de 1 hilo (placa v2.0)
- USB – puerto USB Type-C con convertidor USB-serie CH340C para programación y depuración
- Expansión
- Cabecera de expansión de 4 pines (5 V, GND, GPIO4, GPIO5)
- Soporte opcional de radar mmWave LD2402G de 24 GHz por UART (placa v2.0 con firmware compatible)
- Alimentación
- Entrada de 12 V DC mediante conector de barril (se recomienda 12 V/2 A o superior)
- Convertidor reductor DC-DC TPS5430DDAR (de 12 V a 5 V)
- Regulador de tensión AMS1117-3.3 (de 5 V a 3,3 V)
- Dimensiones – por determinar
La placa utiliza señales PWM y de tacómetro independientes para cada ventilador, de modo que puede ajustar la velocidad de cada uno por separado mientras monitoriza las RPM reales. A diferencia de los controladores PWM básicos, que solo reducen la velocidad, esta placa emplea load switches TPS22810DBVR para cortar por completo la alimentación de cada ventilador cuando se apaga. Esto la hace útil en sistemas que deben funcionar en silencio cuando no se necesita refrigeración.
La placa ejecuta ESPHome para conectarse con Home Assistant, por lo que es posible encender o apagar los ventiladores, ajustar su velocidad, monitorizar las RPM y configurar automatizaciones. También incorpora una interfaz web propia y una API REST HTTP para controlarla sin Home Assistant. Otras funciones incluyen compatibilidad con proxy Bluetooth, actualizaciones OTA y soporte opcional de radar mmWave LD2402G para el control de los ventiladores basado en presencia.
Con el firmware v2.0 para DS18B20, la placa admite hasta cuatro sensores de temperatura en un único bus de 1 hilo, con cada ventilador asignado a un sensor distinto. La velocidad se ajusta automáticamente en función de la temperatura. De forma predeterminada, los ventiladores se apagan a 30 °C o menos y aumentan progresivamente su velocidad hasta alcanzar el máximo configurado a 50 °C. Estos límites se pueden modificar, y el control automático se ejecuta localmente en el ESP32, sin necesidad de Home Assistant.
El proyecto es totalmente de código abierto y toda la documentación, incluidos los archivos de diseño de la PCB, los archivos Gerber, la lista de materiales (BOM), los archivos STEP de la carcasa y las configuraciones de firmware de ESPHome, está disponible en GitHub. El repositorio también incluye versiones precompiladas del firmware, documentación e instrucciones para integrar el controlador con Home Assistant. Todo está disponible en chino e inglés.
No hemos cubierto muchos proyectos de controladores de ventiladores conectados, y uno de los más destacados es el ANAVI Fume Extractor, un dispositivo basado en ESP8266 que activa automáticamente un ventilador según las lecturas de calidad del aire. El controlador de CoolMaker Lab está orientado a aplicaciones completamente distintas y gestiona cuatro ventiladores de refrigeración independientes con realimentación de RPM, control de alimentación individual y automatización basada en la temperatura.
El controlador de ventiladores PWM con ESP32 está disponible en Tindie por 28 dólares, sin incluir los gastos de envío. La placa se envía desde China, con un coste de envío a partir de 5 dólares. También hemos visto una solución comercial bastante similar, el ARCTIC Fan Controller, con 10 conectores PWM independientes, compatible con Windows y Linux (kernel 7.2+) y con el software de código abierto Libre Hardware Monitor, que se vende por 10 dólares en Amazon. Utiliza USB 2.0 desde la cabecera de la placa base y alimentación SATA de una fuente estándar, por lo que está pensado principalmente para PC y servidores, y no es tan versátil como el proyecto con ESP32, ya que carece de conectividad inalámbrica y de compatibilidad con Home Assistant.
Traducido del artículo en inglés «Home Assistant-compatible ESP32 4-channel PWM fan controller is designed for server racks and NAS systems» de Debashis Das.
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