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Scynd

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18.04.2018, 12:40

[Project ALCC] Open Source Wakü Steuerung


Project Arduino Liquid Cooling Control
Open Source Steuerung für Wasserkühlungen

+ +

Auf Anstoß des Users phillip, will ich hier im Forum eine Open Source Steuerung für Wasserkühlungen auf die Beine stellen. Als Basis dient ein Arduino Mega , auf den dann die Steuerplatine gesteckt wird (Shield).
Ich habe in diese Richtung vor einer ganzen Weile schon einige Vorarbeit geleistet, die ich jetzt wieder rauskrame ^^
Den Schaltplan und das Platinenlayout mache ich online bei EasyEDA, so kann sich jeder interessierte dort die Platine günstig bestellen, oder bei einer Sammelbestellung mitmachen. Den Code werde ich zu gegebener Zeit bei Github online stellen, sowie alle anderen benötigten Daten.



Geplante Features
  • 5 Lüfter Ports geeignet für 3 Pin & 4 Pin Lüfter mit Drehzahlüberwachung
  • 1 Pumpen Port geeignet für 3 Pin & 4 Pin Pumpen mit Drehzahlüberwachung
  • Durchflusssensor Port
  • 3,5" Nextion Display/Touchscreen
  • 5 NTC Temperatursensor Ports
  • Alarmsummer
  • RGB LED Steuerung (Standard LEDs)
  • WS2812B & APA102 LED Steuerung (einzeln ansteuerbare RGB-LEDs)
  • I²C Port für Erweiterbarkeit
  • Einige I/O Pins die ungenutzt sind für Erweiterbarkeit als Pinheader auf Platine
  • Automatische Setup Routine für Lüfter, Pumpen und NTC Erkennung
  • Through hole Platinendesign für einfaches löten der Bauteile
Ich würde mich freuen, wenn ihr euch durch Ideen oder
Verbesserungsvorschläge mit einbringt, um bei der Entstehung dieses Projekts mitzuhelfen :thumbsup:


.

Dieser Beitrag wurde bereits 11 mal editiert, zuletzt von »Scynd« (28.05.2018, 09:01)


Flexplays

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19.04.2018, 12:47

Die Idee finde ich richtig gut :thumbsup:.
Ich würde aber eher 6 Lüfter Ports einplanen, man kann ja nie genug von denen haben ;). Außerdem wäre es cool, dass man zum Beispiel zwei dieser Steuerung miteinander verknüpfen könnte, falls man zum Beispiel zwei Kreisläufe einbauen will. Wäre das technisch gesehen möglich?

Ein Name ist mir bisher noch nicht in den Sinn gekommen, vielleicht fällt mir noch einer ein ^^.

Benutzen würde ich die Steuerung jedenfalls sehr gerne :thumbup:.

Grüße,
Flexplays

philipp

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19.04.2018, 22:30

Hallo Flexplays,
ich denke das selbst die Steuerung von zwei Kühlkreisläufen mit einer Arduino Mega möglich sein sollte.
Ich finde schön das du dich an dem Projekt beteiligst.

Edit: Als Name vieleicht CWCC-Next ausgeschrieben Custom Watercooled Case - Nextion nur so als Vorschlag 8)

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »philipp« (19.04.2018, 22:40)


pau55

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20.04.2018, 08:27

Idee find ich auch richtig Klasse.
Habe natürlich einige Vorschläge :D

Mögliche Ideen:
Bluetooth, WLAN, Ethernet. und dazu passenden Handy App. Es schreit danach weil LEDs steuern.
Desweiteren damit den PC gleich mit überwachen. Vom aTX Netzteil das Power Good Signal messen, etc..
(Das ist eher eine "Wunschidee" da sehr viel Aufwand)

Aber folgendes würd ich in Betrachtung ziehen:
Ne Desktop Anwendung, da ja Mega vorhanden ist und gleich ne Kommunikation mit dem PC gemacht werden kann. (Ist find ich nicht viel mehr Aufwand wie den Screen zu programmieren)

Und dann noch relevante Ideen/Dinge:
Überwachung der LEDs, Lüfter und Pumpe. Ist find ich wichtig, da der µC Anzeigt "pumpe läuft" aber am Ende ist trotzdem etwas defekt^^
Für die Pumpe wäre möglich: Durchflusssensor, oder Shuntwiderstand
Lüfter und LED Shuntwiderstand.

Das sind mal die Ideen die mir gerade so einfallen

EDIT: Mein Vorschlag für den Namen wäre Wation - Watercooler & Nextion

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »pau55« (20.04.2018, 09:54)


Scynd

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20.04.2018, 13:05

@pau55
Ich würde mich jetzt erst mal auf die Steuerung konzentrieren bevor ich an Bluetooth ect. denke. Dazu kommt, dass ich noch nie ne App oderso programmiert habe.
ABER, durch den I²C Anschluss sind Erweiterungen ja kein Problem.
Desktop Anwendung behalte ich mal für später im Hinterkopf, wenn alles fertig ist. Ich habe schon mal in C# eine rudimentäre Software geschrieben, mit der ich mittels ner DLL vom Openhardware Monitor meine Systemdaten wie Temps und Auslastungen ausgelesen habe. Da war der Plan dann eine Kommunikation mit dem Arduino einzubauen und natürlich Steuermöglichkeiten.
Die Überwachung würde ich über das Drehzahlsignal machen ^^

@Flexplays
6 Lüfterkanäle geht wegen zu wenigen PWM Kanälen nicht :(
Wie stellst du dir das vor mit dem Zusammenschließen? Zwei Steuerungen an einem Display? Das würde sicher gehen. Die Arduinos können sich per I²C Bus ansprechen.


@All
Freut mich das hier Interesse vorhanden ist ^^


philipp

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20.04.2018, 13:11

Sind nicht genügend pwm Ausgänge frei wegen der LED Steuerung?
Wenn ja dann kann man das ja echt trennen eine arduino für Wasser Überwachung und die zweite dann für LED und anderes.

Scynd

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20.04.2018, 13:27

Ja, so ist es.
ich müsste nochmal nachzählen, aber theoretisch müssten auch 5 Lüfter Ports gehen. Allerdings wollte ich eigentlich mindestens einen PWM Pin als I/O Port für spätere Erweiterbarkeit/Individuellen Einsatz als Pin Header Leiste auf die Platine machen.
Braucht ihr wirklich 6 einzeln steuerbare Lüfter Anschlüsse ?(
An die Lüfter Ports könnt ihr jede Menge Lüfter parallel betreiben.


pau55

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20.04.2018, 13:38

der mega stellt doch 15 pwm ports zur verfügung warum sollte es nicht gehen?
Es ist halt die Frage wie Sinnvoll es ist X Lüfter zu haben aber nur 4 NTC, daher Idee Ports an NTC koppeln (also 3 Ports sind NTC1 mit dem selben duty cycle etc). Weil manuell den Wert für Lüfter Steuern ist wieder der nächste Schritt á la App/Desktop Anwendung

Scynd

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20.04.2018, 14:17

Ich brauche Pro Lüfter/Pumpe 2 PWM Kanäle um an einem Anschluss an der Platine 3 Pin wie 4 Pin Lüfter/Pumpe anschließen zu können.



Das wären aktuell 10 PWM Pins. +3 für RGB LED sind schon 13. + 1 PWM Pin für einen Piezo Summer als Alarm. Bleibt 1 PWM übrig :S
Aber wie gesagt hätte ich gerne noch einen PWM Pin nach außen geführt um für evtl. spätere Basteleinfälle darauf zurück greifen zu können.

So hätten wir einen Lüfter Port pro NTC. Im Zweifelsfall kann ich auch noch nen NTC hinzufügen.


philipp

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20.04.2018, 14:19

Also meine Vorstellung davon wäre wie gesagt 9 Lüfter auf drei Kanäle, pumpe ein Kanal.
Fühlerzuordnung Inline wasserfühler für pumpensteuerung
Restliche zwei oder drei Fühler aufgeklebt an spannungswandler Mainboard, CPU wasserblock, frei im Gehäuse.
Ich habe allerdings auch einen phobya 1080 Radiator welcher
Oben auf dem Gehäuse (welches ich noch bauen muss)
Horizontal montiert ist.
Es muss ja trotzdem Luft im Case zirkulieren.

Scynd

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20.04.2018, 14:30

Sieht bei mir ähnlich aus. Hab auch den selben Radi und die Lüfter in 3er Gruppen darauf am laufen. Ich will die halt ja nach Temp nach und nach zuschalten und dann Drehzahl erhöhen wenn nötig. Wird aber bei meiner überdimensionierten Kühlung eh nicht viel passieren :rofl: :rofl: :rofl:


philipp

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20.04.2018, 15:23

Wie ist es eigentlich mit der Wasserkühlung im Bezug auf der Raumtemperatur?
Ich frage nur weil das Wasser ja natürlich nie kälter sein kann als Raumtemperatur also würde es ja auch kein Sinn machen die Temperatur auf beispielsweise 22 Grad zu stellen wenn im Raum schon 25 oder mehr Grad sind.
Kann man also Beispielweise eine Differenz einbauen welche es nicht zulässt das die Lüfter volle Leistung abfahren wenn es kein Sinn macht? Also so das man die Temperatur aussen mit der Wassertemperatur Abgleich und dann sagt das die Lüfter in einem delta t Bereich arbeiten anstatt einen festem wert?

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »philipp« (20.04.2018, 15:30)


pau55

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20.04.2018, 15:30

@Scynd
Nja was ist wenn du einen I2C PWM Expander nimmst für den PWM Port der 4 Pin Lüfter? oder was auch geht, ist wenn du ein Shiftregister nimmst bzw als PWM Quelle missbrauchst. War bei mir in der FH bei einem XY Plotter so, die Motorsteuerung verlangte PWM der µC hatte zuwenige Kanäle -> Shiftregister.

@philipp
ist dann ein weiterer NTC notwendig, da der interene temp sensor ungenau is bzw sich erwärmen kann. danach kannst du ne "untere schwelle" machen (so würd ichs machen)

philipp

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20.04.2018, 15:37

Ich meine ja auch das delta t von Wassertemperatur zu umgebungstemperatur. Meinetwegen zb das die Lüfter in einem Bereich von max 10 k delta t Wasser/ Luft einen Bereich von 20 - 100% abfahren.
20% Lüftergeschwindigkeit als min dauerbetrieb.

philipp

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20.04.2018, 21:40

@ scynd kann es sein das dein Entwurf vom Schaltplan einen Fehler enthält. Die 12 v und gnd sind mit der Diode verbunden ist das so richtig bei pwm?

pau55

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21.04.2018, 06:25

Die Diode passt so. Da fliesst beim manuellen drehen der induzierte Strom ab. Die Bezeichnung gehört nur anders +12V!=+12V(PWM) daher die 12V bei dem Stecker zb als +12VPWM oder +12out betiteln damit keine Fehler entstehen bzw Verwirrung

philipp

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23.04.2018, 08:17

Morgen zusammen, ich fange nun langsam an mit der Programmierung von dem Display.
Habt ihr Vorschläge zum Design und Daten welche ihr gerne sehen möchtet oder aber auch welche Funktionen über das Display ausgelöst werden sollten?

Scynd

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23.04.2018, 16:02

@phillip
Das mit der delta t könnte man schon machen. Ich plane mal einfach genug Anschlüsse für NTC ein. Über Sinn oder Unsinn kann man sich dann noch streiten.
Wir müssen nur schauen, dass es nicht zu viele Regelstrategien gibt, die man dann über das Display wählen kann, sonst ufert es beim Einstellen der Steuerung aus.

Was Display Programmierung angeht, würde ich mich erst mal mit einem schicken Hintergrund und Icons beschäftigen. Bevor nicht klar ist was für Funktionen es gibt, bringt es noch nicht viel hier zu sehr ins Detail zu gehen.


@pau55
Ich würde kein Shiftregister nehmen, da das die Performance des Arduinos zu sehr belastet.
Wenn ich das richtig sehen muss man das Register für jeden PWM Puls ansprechen (korrigiere mich wenn ich falsch liege). Das ganze 6 x für die Lüfter (ich möchte die Lüfter ungern zwischen Arduino und Shiftregister aufteilen) in der Richtigen PWM Frequenz brems vermutlich ganz schön :|
Beim I2C PWM Expander (habe ich auch noch nie benutzt) reicht vermutlich ihm den Duty Cylce zu übermitteln und den hält er dann? Wenn ja, würde das gehen, ABER ich habe keinen in nem DIP Gehäuse gefunden. Man kann wahrscheinlich den wenigsten Leuten SMD Löten zumuten :S
Kennst du da einen passenden IC?


Ich bin dafür es einfach zu halten und einfach 4 Lüfter Ports zu verwenden ;)


philipp

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23.04.2018, 19:02

das wäre bisher mein erstes layout vom Display.
Das erste bild zeigt die seite im programmiermodus.
Das zweite den debugmodus.

ich habe bisher noch keinerlei reale Funktion implementiert das ist jetzt nur anhand dessen was geplant ist
es würde dann noch auf jeden Fall eine zweite Seite kommen für die Led Steuerung.
»philipp« hat folgende Bilder angehängt:
  • 1.PNG
  • 2.PNG

pau55

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23.04.2018, 20:48

@Scynd
Ja das is das Problem es muss immer getoggelt werden, gibt aber zumindest ne lib die das über interrupts lösen würde. Aber trotzdem "verschwedet" es ein wenig an leistung.
Ja du übermittellst das duty cycle und er hält es. Hab selber leider auch nichts gefunden, sind alle SMD, oder wenn welche gefunden dann 1-2 Port nur. :pinch:

@philipp
Irgendwie wirkt der Hintergrund in kombination mit der neongrünen Schrift total unharmonisch. Und dadurch kann man die Schrift nicht so gut erkennen
Würde eher schauen einen dezenteren Hintergrund zu nehmen und auch eine andere Schriftfarbe ggf auch schriftart