ESP32 4-channel PWM fan controller ออกแบบโดย CoolMaker Lab จากประเทศจีน เป็นบอร์ดควบคุมพัดลมแบบโอเพนซอร์สที่รองรับ Home Assistant เหมาะสำหรับจัดการระบบระบายความร้อนในตู้เซิร์ฟเวอร์ (Server Rack), ระบบ NAS, ตู้ Network Cabinet และกล่องอุปกรณ์ DIY ต่าง ๆ บอร์ดนี้สามารถควบคุมพัดลม 4-pin PWM ได้สูงสุด 4 ตัวอย่างอิสระจากกัน รองรับการปรับความเร็วรอบด้วยสัญญาณ PWM การตรวจสอบความเร็วรอบจริง (RPM) ผ่านสัญญาณ Tachometer และการเปิด-ปิดไฟเลี้ยงพัดลมแต่ละตัวแยกจากกัน
นอกจากนี้ยังรองรับเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ DS18B20 ภายนอกได้สูงสุด 4 ตัว เพื่อปรับความเร็วพัดลมโดยอัตโนมัติตามอุณหภูมิ พร้อมเว็บอินเทอร์เฟซ HTTP REST API และฟังก์ชัน Bluetooth Proxy สำหรับฮาร์ดแวร์และเฟิร์มแวร์เวอร์ชันล่าสุด v2.0 ยังรองรับการเชื่อมต่อเรดาร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว mmWave ความถี่ 24GHz รุ่น LD2402G (เป็นอุปกรณ์เสริม) เพื่อใช้ในการทำระบบอัตโนมัติตามการตรวจจับบุคคลหรือการมีอยู่ของคน
สเปคของ ESP32 4-channel PWM fan controller :
- MCU – โมดูล ESP32-WROOM-32-N4 พร้อมหน่วยความจำ Flash 4MB รองรับ Wi-Fi ย่านความถี่ 2.4GHz และ Bluetooth LE (BLE Proxy)
- การควบคุมพัดลม
- คอนเนกเตอร์พัดลม PWM 4 พิน แยกอิสระ 4 ช่อง ปรับความเร็ว PWM ได้ 1–100%
- อินพุต Tachometer จำนวน 4 ช่อง สำหรับตรวจสอบความเร็วรอบพัดลม (RPM)
- สวิตช์ควบคุมไฟเลี้ยงพัดลมแต่ละช่องที่ใช้ชิป TPS22810DBVR สามารถตัดไฟพัดลมได้อย่างสมบูรณ์ เพื่อรองรับการทำงานแบบ Zero-RPM
- ปรับความเร็วพัดลมอัตโนมัติตามอุณหภูมิ
- การวัดอุณหภูมิ – คอนเนกเตอร์ 3 พิน สำหรับเซนเซอร์ DS18B20 แบบ 1-wire ภายนอกได้สูงสุด 4 ตัว (บอร์ด v2.0)
- USB – พอร์ต USB Type-C สำหรับแปลงสัญญาณ USB-to-Serial เพื่ออัปโหลดโปรแกรมและดีบัก
- การขยาย
- Header ขยาย 4 พิน ประกอบด้วย 5V, GND, GPIO4 และ GPIO5
- รองรับเรดาร์ mmWave 24GHz รุ่น LD2402G ผ่าน UART (บอร์ด v2.0 ที่ใช้เฟิร์มแวร์ที่รองรับ)
- ไฟเลี้ยง
- อินพุต 12V DC ผ่านช่องเสียบ Barrel Jack (แนะนำ 12V/2A ขึ้นไป)
- ใช้ชิป TPS5430DDAR แปลงแรงดันจาก 12V เป็น 5V
- เรกูเลเตอร์ AMS1117-3.3 แปลงแรงดันจาก 5V เป็น 3.3V
- ขนาด – ยังไม่ระบุ (TBD)
บอร์ดใช้สัญญาณ PWM และ Tachometer แยกสำหรับพัดลมแต่ละตัว ทำให้สามารถปรับความเร็วและตรวจสอบรอบการหมุน (RPM) ได้อย่างอิสระ นอกจากนี้ยังใช้ชิป TPS22810DBVR ควบคุมการจ่ายไฟแยกแต่ละช่อง สามารถตัดไฟพัดลมได้อย่างสมบูรณ์เมื่อสั่งปิด ช่วยลดเสียงรบกวนเมื่อไม่จำเป็นต้องระบายความร้อน
บอร์ดทำงานร่วมกับ ESPHome และ Home Assistant รองรับการเปิด-ปิดพัดลม ปรับความเร็ว ตรวจสอบ RPM และสร้างระบบ Automation นอกจากนี้ยังควบคุมผ่าน Web Interface และ HTTP REST API ได้โดยไม่ต้องใช้ Home Assistant พร้อมรองรับ Bluetooth Proxy, OTA Update และเรดาร์ mmWave รุ่น LD2402G (อุปกรณ์เสริม) สำหรับระบบควบคุมตามการตรวจจับบุคคล
สำหรับเฟิร์มแวร์ v2.0 รองรับเซ็นเซอร์อุณหภูมิ DS18B20 สูงสุด 4 ตัวผ่านบัส 1-Wire โดยสามารถกำหนดให้พัดลมแต่ละตัวทำงานตามอุณหภูมิจากเซ็นเซอร์ที่แตกต่างกันได้ ค่าเริ่มต้นจะปิดพัดลมเมื่ออุณหภูมิไม่เกิน 30°C และค่อย ๆ เพิ่มความเร็วตามอุณหภูมิ จนถึงความเร็วสูงสุดที่ 50°C ทั้งนี้สามารถปรับช่วงอุณหภูมิได้ และระบบควบคุมอัตโนมัติทำงานบน ESP32 โดยตรง ไม่จำเป็นต้องพึ่งพา Home Assistant
โครงการนี้เป็นโอเพนซอร์สอย่างสมบูรณ์ โดยเผยแพร่ไฟล์ออกแบบ PCB, Gerber, รายการอุปกรณ์ (BOM), ไฟล์ออกแบบกล่อง STEP และไฟล์เฟิร์มแวร์ ESPHome ไว้บน GitHub พร้อมเฟิร์มแวร์ที่คอมไพล์แล้ว คู่มือการติดตั้ง และวิธีเชื่อมต่อกับ Home Assistant โดยมีเอกสารทั้งภาษาจีนและภาษาอังกฤษ
ที่ผ่านมาเราไม่ค่อยได้กล่าวถึงโครงการควบคุมพัดลมแบบเชื่อมต่อเครือข่ายมากนัก อีกหนึ่งโครงการที่น่าสนใจคือ ANAVI Fume Extractor อุปกรณ์ที่ใช้ ESP8266 ควบคุมการเปิด-ปิดพัดลมอัตโนมัติตามค่าคุณภาพอากาศ ขณะที่โครงการของ CoolMaker Lab เน้นการควบคุมพัดลมระบายความร้อน 4 ตัวแยกอิสระ พร้อมตรวจสอบ RPM ควบคุมไฟเลี้ยง และปรับความเร็วตามอุณหภูมิ
ESP32 PWM Fan Controller วางจำหน่ายบน Tindie ในราคา $28 (~950฿) ไม่รวมค่าจัดส่ง โดยส่งจากจีนค่าจัดส่งเริ่มต้นที่ $5 (~170฿), ส่วนผลิตภัณฑ์ที่ใกล้เคียงกันคือ ARCTIC Fan Controller ซึ่งมีช่องเชื่อมต่อ PWM แยกอิสระถึง 10 ช่อง รองรับ Windows และ Linux (Kernel 7.2 ขึ้นไป) รวมถึงซอฟต์แวร์โอเพนซอร์ส Libre Hardware Monitor มีราคา $10 (~340฿) บน Amazon โดย ARCTIC เชื่อมต่อผ่าน USB 2.0 Header บนเมนบอร์ด และรับไฟจาก SATA Power จึงเหมาะกับคอมพิวเตอร์ PC และเซิร์ฟเวอร์เป็นหลัก แต่มีความยืดหยุ่นน้อยกว่าโครงการ ESP32 เนื่องจากไม่รองรับการเชื่อมต่อไร้สายและ Home Assistant
แปลจากบทความ : Home Assistant-compatible ESP32 4-channel PWM fan controller is designed for server racks and NAS systems
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT