FanC - Lüftersteuerung für den ISA-Slot

  • Vielleicht ist dieses DIY-Projekt ja für jemanden Interessant:

    Eine Arduino basierende Lüftersteuerung, die in einen ungenutzten ISA-Slot gesteckt werden kann.


    Zur Entstehung:

    Mein Amiga 4000 sollte leiser werden.

    Zunächst ersetzte ich den lauten Original-Lüfter durch ein leiseres, modernere Modell. Später baute ich mit Hilfe eines Arduino eine Lineare Lüftersteuerung.


    [Blocked Image: http://macmailer.de/_forum/ERNIE_FanC_005.jpg]


    An drei Stellen im Rechner wurden Fühler platziert, die ich via COM-Port in einem Terminal anzeigen konnte. Dieses Projekt läuft nun schon ein paar Jahre und wurde - beginnend auf einem Steckbrett - immer weiter entwickelt. Mittlerweile habe ich eine kleine Stückzahl Prototypen-Platinen fertigen lassen und das Projekt damit abermals verfeinert.


    Aktueller Stand:

    Es war schon länger mein Plan, einen der ungenutzten ISA-Steckplätze als "Aufbewahrungsort" für meine Lüftersteuerung zu verwenden. Idealer Weise liefert so ein ISA-Slot auch gleich noch alle benötigten Spannungen mit.

    In meinem Amiga 4000 Netzteil ist nun ein 4-poliger PWM-Lüfter aus Östereich verbaut, der ohne Transistorschaltung direkt vom Arduino angesteuert werden kann.


    [Blocked Image: http://macmailer.de/_forum/ERNIE_FanC_008.jpg]


    [Blocked Image: http://macmailer.de/_forum/ERNIE_FanC_011.jpg]


    Neben dem komfortablen ISA-Karten-Design stand die Einfachheit im Vordergrund. Folgende Anschlüsse sind herausgeführt:

    - 3-poliger Anschluß: Onewire-Bus für DS18B20-Temperaturfühler
    - 4-poliger Anschluß für den neuen Netzteil-Lüfter
    - 4-poliger Anschluß für die RS232-Schnittstelle (via externen TTL-Wandler)
    - diverse weitere Pins für künftige Basteleien sind via Stiftleisten herausgeführt


    [Blocked Image: http://macmailer.de/_forum/ERNIE_FanC_012.jpg]


    Ich habe die Temperaturüberwachung an drei Stellen im Computer für sinnvoll empfunden: Am Netzteil (Luftzufuhr des 4000), am Kühlkörper der CPU und zwischen den Zorro-Steckkarten im Abluftstrom. Die Fühler hängen alle an einem dreiadrigen Kabel. Es könnten also auch noch weitere Fühler hinzugefügt werden. Meine Steuerung verwendet EINEN der Fühler für die Regelung des Lüfters.

    [Blocked Image: http://macmailer.de/_forum/ERNIE_FanC_017.jpg]

    Die Fühler hängen im unteren Kabel (das sternförmige) im folgenden Bild.

    Die kurze Kabelpeitsche darüber stellt die Verbindung zwischen Arduino und Amiga her.


    [Blocked Image: http://macmailer.de/_forum/ERNIE_FanC_016.jpg]


    [Blocked Image: http://macmailer.de/_forum/ERNIE_FanC_018.jpg]


    [Blocked Image: http://macmailer.de/_forum/ERNIE_FanC_019.jpg]


    [Blocked Image: http://macmailer.de/_forum/ERNIE_FanC_020.jpg]


    Kurz zu den Kürzeln der Ausgabe:
    FiU = IST-Drehzahl des Lüfters in U/min
    FiP = Die SOLL-Drehzahl des Lüfters in Prozent
    PWR = Temperatur am Netzteil
    CPU = Temperatur am Prozessor
    Zo3 = Temperatur im Bereich der Zorro3-Ports
    PIDc = Der PID-Regler arbeitet gerade mit konservativen Werten (immer schön smooth)

    Bei einer Abweichung von >=10 Grad zur SOLL-Tempertur (das Bild zeigt gerade einen Versuchswert von 35Grad) würde der PID-Regler mit aggressiveren Werten arbeiten (Anzeige wäre dann "PIDa").

    Hier gab es mittlerweile einige Änderungen (insbesondere bei den Werten des PID-Reglers). Ich habe aber noch keine aktuellen Fotos gemacht.


    [Blocked Image: http://macmailer.de/_forum/ERNIE_FanCv03topA4k.jpg]


    Auch sind mittlerweile neue Funktionen hinzu gekommen.

    Neben der gut laufenden voll automatischen Lüfterregelung und der Anzeige, funktioniert bei mir das manuelle Eingreifen über die serielle Schnittstelle des Amiga ganz prima.

    Gibt man z.B. den Befehl "atm070" ein, wird die Steuerung in den manuellen Betrieb versetzt und der Lüfter dreht mit 70% seiner möglichen Drehzahl.
    Wenn man "ata" eingibt, wird FanC wieder in den Automatikbetrieb versetzt.
    Mit der aktuellen Version der Software können nun u.a. auch drei Ausgänge des Arduino geschaltet werden.


    Ich suche noch jemanden, der das Ganze gerne in seinem Rechner testen möchte. Ich würde wahlweise eine leere Platine oder eine Platine mit Bauteilen zum Selbstkostenpreis anbieten.

    Es geht hier um ein privates Selbstbauprojekt! Es ist also etwas Bastlererfahrung und Eigenverantwortung erforderlich. Auch habe ich nur eine geringe einstellige Zahl Platinen abzugeben.



    Bedenken bezüglich der Lüfterleistung?

    Vorweg: Je nach verwendetem Lüfter kann die FanC-Regelung genau die gleiche Kühlleistung erbringen, wie es in der Vergangenheit der Fall war!

    Dennoch ist es - fallabhängig - durchaus überlegenswert, einen Lüfter zu wählen, der etwas weniger Volumenstrom erzeugt, denn...


    Die Leistungsfähigkeit eines Computer-Lüfters wird i.d.R. vom Hersteller so ausgelegt, dass er den vollgestopften Rechner über viele Stunden unter Vollast kühlen kann, ohne dass dieser Schaden nimmt. Und das ganze muss natürlich auch in den Sommermonaten in Südamerika funktionieren ;)

    Heute gibt es in meinem Amiga keine zwei kreischenden SCSI-Festplatten mehr. Es gibt auch kein CD-Rom-Laufwerk mehr, dass direkt am Netzteil klebt und dessen breites SCSI-Kabel den Luftstrom des Netzteil-Lüfters behindert. Das heute verbaute DVD-Laufwerk hat einige Zentimeter weniger Bautiefe und ist mit einem deutlich kompakteren Kabel angebunden. Die Festplatten sind einer Compact-Flash-Karte gewichen.

    Alleine diese beiden Unterschiede reduzieren die Wärmeentwicklung und den Wärmestau enorm. Auch sind manche Erweiterungskarten durch modernere Derivate mit kühler 3,3V- oder gar 1,8V-Technik ersetzt worden: Abermals weniger Wärmeentwicklung (und kompaktere Bauform).


    EDIT: Oh, dass mit den Bildern muss ich nochmal ändern. Mache ich später...

    Gruß ERNIE


    -- MacSchrauber.de | A4000 | A600 | 1040 STF | PM G3 MT | LC II | etc. --