Rev 3.x (3.1 / 3.2 / 3.3)

Die Rev 3.x-Serie ist die aktuelle Generation der WiFi Lüftersteuerung. Alle 3.1-, 3.2- und 3.3-Platinen teilen sich identische Firmware und Pin-Belegung. Unterschiede zwischen den Unterrevisionen betreffen ausschließlich hardwareseitige Verbesserungen.

Wichtige Merkmale gegenüber Rev 3.0: RGB-Status-LEDs (SK6805) für Platinenstatus und visuelle Rückmeldung pro Lüfter.

Import des Hardware-Pakets

Fügen Sie Folgendes zu Ihrer ESPHome-Konfiguration hinzu, um das Hardware-Paket für Ihre Platinenrevision zu importieren:

Rev 3.3

packages:
  hardware:
    url: https://github.com/zeroflow/wifi-fancontroller
    ref: main
    files: [hardware-rev-3.3.yaml]

Rev 3.2

packages:
  hardware:
    url: https://github.com/zeroflow/wifi-fancontroller
    ref: main
    files: [hardware-rev-3.2.yaml]

Rev 3.1

packages:
  hardware:
    url: https://github.com/zeroflow/wifi-fancontroller
    ref: main
    files: [hardware-rev-3.1.yaml]

Platinenfotos

Rev 3.3

Rev 3.2

Rev 3.1

Spezifikationen

• MCU: ESP32S2-Mini-2
• Board-Plattform: esp32-s2-saola-1
• Stromversorgung: externes 12 V DC SELV-Netzteil, nicht im Lieferumfang enthalten (Hohlstecker 5,5 x 2,1 mm, Mittelpin positiv, 12 V DC ±5 %)
• Maximaler Gesamteingangsstrom: 2,5 A (festgelegt durch die DC-Hohlbuchse; gilt für die Summe aller Lüfter zuzüglich der Platinenelektronik und beschreibt keinen Grenzwert für einen einzelnen Lüfteranschluss; dimensionieren Sie Ihr Netzteil mit Reserve für die kombinierte Leistungsaufnahme der angeschlossenen Lüfter). Siehe Sicherheit und Konformität.
• Flashen: USB-C-Port
• Lüfterausgänge: 4x PWM-Header mit Signalpufferung
• Status-LEDs: SK6805 RGB-LEDs für Platinenstatus und pro Lüfter
• Sensor: HDC1080 Temperatur und Luftfeuchtigkeit
• Taster: Reset, Boot, 3x Benutzer
• Erweiterung: QWIIC I2C, I2C-Port (100mil), NeoPixel-Port (5V, max 2A), SMD-Erweiterungsheader

NeoPixel-Framework-Anforderung

Der NeoPixel-Port an GPIO42 erfordert das arduino-Framework. Die für diesen Pin verwendete Plattform esp32_rmt_led_strip funktioniert unter esp-idf auf dem ESP32-S2 nicht zuverlässig.

Werksfirmware-Installation

Wählen Sie Ihre Platinenrevision und klicken Sie auf die Schaltfläche, um die Werksfirmware direkt aus Ihrem Browser über USB zu flashen.

Rev 3.3

Rev 3.3 Werksfirmware flashen

Rev 3.2

Rev 3.2 Werksfirmware flashen

Rev 3.1

Rev 3.1 Werksfirmware flashen

USB funktioniert nicht?

Der ESP32-S2 hat bekannte USB-Zuverlässigkeitsprobleme. Falls die Flash-Schaltfläche Ihre Platine nicht erkennt:

1. Probieren Sie ein anderes USB-Kabel (Datenkabel, kein reines Ladekabel)
2. Halten Sie die BOOT-Taste gedrückt, während Sie USB einstecken
3. Nutzen Sie ESPWEBTOOL als alternativen Web-Flasher (Firmware-Binary an Adresse 0x0 flashen)
4. Als letzten Ausweg nutzen Sie die esptool.py-CLI: esptool.py --chip esp32s2 write_flash 0x0 firmware.bin

Vorgefertigte Binärdateien herunterladen: Rev 3.1 / Rev 3.2 / Rev 3.3

USB-C dient nur dem Flashen

Der USB-C-Anschluss versorgt ausschließlich den ESP32-S2-Mikrocontroller mit Strom. Er kann die Lüfter nicht mit Strom versorgen. Lüfter benötigen ein externes 12 V DC-Netzteil, angeschlossen an die DC-Eingangsbuchse (5,5 x 2,1 mm).

ESP32-S2 Pin-Belegung

Diese Pin-Tabelle gilt für alle Rev 3.1-, 3.2- und 3.3-Platinen.

Pin	Verwendung
GPIO0	Boot-Taster, drücken um in den Flashing-Modus zu wechseln
GPIO1	RGB-Status-LEDs, SK6805 (5 LEDs, ESPHome nutzt den WS2812-Treiber, GRB-Farbreihenfolge)
GPIO2	Erweiterungsheader (Unterseite)
GPIO3	Erweiterungsheader (Unterseite)
GPIO4	Erweiterungsheader (Unterseite)
GPIO5	Erweiterungsheader (Unterseite)
GPIO6	Erweiterungsheader (Unterseite)
GPIO7	Erweiterungsheader (Unterseite)
GPIO8	Erweiterungsheader (Unterseite)
GPIO9	Erweiterungsheader (Unterseite)
GPIO10	Erweiterungsheader (Unterseite)
GPIO11	Erweiterungsheader (Unterseite)
GPIO12	Fan 1 PWM
GPIO13	Fan 2 PWM
GPIO14	Fan 3 PWM
GPIO15	Fan 4 PWM
GPIO16	Fan 1 Drehzahlerfassung
GPIO17	Fan 2 Drehzahlerfassung
GPIO18	Fan 3 Drehzahlerfassung
GPIO21	Fan 4 Drehzahlerfassung
GPIO26	unbenutzt
GPIO33	I2C SDA
GPIO34	I2C SCL
GPIO35	I2C INT
GPIO36	USR3
GPIO37	USR2
GPIO38	USR1
GPIO42	Neopixel-Erweiterungsport
GPIO43	UART0 TX (U0TXD), serieller Flashing-Header
GPIO44	UART0 RX (U0RXD), serieller Flashing-Header
GPIO45	unbenutzt (Strapping)
GPIO46	unbenutzt (Strapping)

Serieller Flashing-Header (TX/RX)

Zusätzlich zum USB-C-Port stellt die Platine den ESP32-S2 UART0 auf einem seriellen Header für Flashen und serielle Logs bereit. Dies ist der Ausweichpfad, wenn USB-C nicht erkannt wird (siehe den USB-Fehlerbehebungshinweis oben), und der Kanal, den ESPHomes logger standardmäßig verwendet.

Signal	Pin	Beschreibung
3.3V	3.3V
TX	GPIO43	UART0 Sende-Leitung (U0TXD), Platine an Host
RX	GPIO44	UART0 Empfangs-Leitung (U0RXD), Host an Platine
GND	GND	Gemeinsame Masse (für seriell erforderlich)

Verbinden Sie einen 3,3 V USB-zu-Seriell-Adapter (TX zu RX, RX zu TX, GND zu GND). Um den Bootloader zum Flashen aufzurufen, halten Sie BOOT (GPIO0) gedrückt, während Sie die Platine zurücksetzen.

Nur 3,3V-Logikpegel

Die UART-Pins des ESP32-S2 arbeiten mit 3,3 V. Schließen Sie keinen 5V-Seriell-Adapter direkt an TX/RX an.

I2C-Erweiterungsport

Die Platine bietet einen I2C-Erweiterungsport oberhalb von Fan 4.

Nr.	Pin	Beschreibung
1	GND
2	INT	GPIO 35
3	SCL	GPIO 34, 4,7k Pull-Up
4	SDA	GPIO 33, 4,7k Pull-Up
5	+3V3

Qwiic-Anschluss

Die Platine bietet einen Qwiic-Anschluss (Standard JST-SH 4-Pin, 1mm Raster) für lötfreie I2C-Erweiterung. Er teilt sich denselben I2C-Bus wie der 100mil I2C-Erweiterungsport und den onboard HDC1080-Sensor, daher dürfen Adressen über beide Ports hinweg nicht kollidieren.

Nr.	Pin	Beschreibung
1	GND	Schwarzes Kabel
2	+3V3	Rotes Kabel
3	SDA	GPIO 33, blaues Kabel, 4,7k Pull-Up
4	SCL	GPIO 34, gelbes Kabel, 4,7k Pull-Up

Gemeinsamer I2C-Bus

Der Qwiic-Port, der 100mil I2C-Erweiterungsport und der onboard Temperatur-/Luftfeuchtigkeitssensor HDC1080 liegen alle auf demselben I2C-Bus (GPIO33 SDA / GPIO34 SCL). Geräte an jedem dieser Anschlüsse teilen sich diesen Bus.

SMD-Erweiterungsport

Die Platine bietet einen SMD-Erweiterungsport auf der Rückseite.

Nr.	Pin	Beschreibung
1	+3V3
2	+5V
3	I/O	GPIO02
4	I/O	GPIO03
5	I/O	GPIO04
6	I/O	GPIO05
7	I/O	GPIO06
8	I/O	GPIO07
9	I/O	GPIO08
10	I/O	GPIO09
11	I/O	GPIO10
12	I/O	GPIO11
13	GND
14	GND

Beispielkonfigurationen

Grund-Setup

• Rev 3.3 Grundkonfiguration: Minimales Setup mit 4 Lüftern
• Rev 3.2 Grundkonfiguration: Minimales Setup mit 4 Lüftern
• Rev 3.1 Grundkonfiguration: Minimales Setup mit 4 Lüftern

Erweiterte Funktionen

• RGB-Status-LEDs: Visuelle Rückmeldung der Lüfterdrehzahl mit farbcodierten LEDs (rot=langsam, grün=schnell)
• RPM PI-Regelung: Geschlossene Drehzahlregelung pro Lüfter
• Temperaturregelung (Linear/PID): Automatische Anpassung der Lüfterdrehzahl basierend auf der Temperatur
• Temperaturkurve: Flexible 5-Punkte-Temperaturkurve mit linearer Interpolation

Alle verfügbaren Beispiele finden Sie im Beispielverzeichnis.

Revisionsverlauf

Alle Rev 3.1-, 3.2- und 3.3-Platinen teilen sich identische Firmware und Pin-Belegung. Die Unterschiede zwischen den Unterrevisionen betreffen ausschließlich hardwareseitige Verbesserungen:

Revision	Änderungen
Rev 3.1	RGB-Status-LEDs (SK6805) für Platine + Rückmeldung pro Lüfter hinzugefügt
Rev 3.2	Verbesserte USB-C-Sicherung für besseren Überstromschutz
Rev 3.3	Open-Drain-Lüfterausgänge, optimierte Bauteilauswahl, verbesserte Stabilität der Stromversorgung