Smart AV-Schrank Lüftersteuerung – Arduino Nano, DHT11 & Relais

Komponenten & Zubehör

Problembeschreibung

Der AV-Receiver im geschlossenen Schrank wurde im Sommer zu heiß (Gehäusetemperatur > 40 °C / 109 °F). Kommerzielle temperaturgesteuerte Lüfter waren teuer (> 30 $) und boten keine Nachlaufzeit. Lösung: Eigenbau mit Arduino Nano, DHT11, Relais und USB-Lüftern – Gesamtkosten unter 10 €.

Funktionslogik

• Temperaturmessung alle 30 s (10 Messwerte → Mittelwert).
• Lüfter EIN bei Mittelwert > 95 °F (35 °C) für min. 5 Min.
• Alarm (Piezo + rote LED) bei > 120 °F (49 °C), alle 30 s Wiederholung.
• Nachlauf: Nach Abschalten der Anlage laufen Lüfter weiter, bis Temp. < 95 °F.
• Power-On Self-Test (POST) prüft Lüfter, LEDs, Summer.
• Status-LEDs: Power (grün), Temp OK (grün), Lüfter an (orange), Überhitzung (rot).

Aufbau & Gehäuse

Alles passt in ein kleines Projektgehäuse. Lüfter werden per USB (Molex abgelötet, auf USB-Stecker gecrimpt) mit 5 V versorgt – sie drehen noch ausreichend. Viel Heißkleber verhindert Kurzschlüsse. Das Gehäuse fügt sich optisch in die AV-Anlage ein.

Arduino-Sketch

// Temperatur-Controller für AV-Schrank
// Lüfter per 10A Relais an 5V/12V Lüfter
// Piezo-Alarm bei Überhitzung

int FANTEMP = 95;    // Lüfter-Einschalttemperatur °F
int ALARMTEMP = 120; // Alarmtemperatur °F
int FANLED = 2, TEMPOK = 3, ALARMLED = 4, ALARMPIN = 7, FANPIN = 9;
#define DHTPIN 8
#define DHTTYPE DHT11

#include "DHT.h"
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

const int numReadings = 10;
float avetemp = 0, temp = 0;
unsigned long checkdelay = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
  pinMode(FANPIN, OUTPUT); pinMode(ALARMPIN, OUTPUT);
  pinMode(ALARMLED, OUTPUT); pinMode(FANLED, OUTPUT); pinMode(TEMPOK, OUTPUT);
  digitalWrite(FANPIN, HIGH); digitalWrite(FANLED, HIGH);
  digitalWrite(ALARMLED, HIGH); digitalWrite(TEMPOK, HIGH);
  // POST: Alarm & Lüfter testen
  for (int x = 0; x < 5; x++) { tone(ALARMPIN, 220 * x, 75); delay(100); }
  Serial.print("Fan Test (5s) ");
  for (int x = 0; x < 5; x++) { Serial.print("."); delay(1000); }
  Serial.println(" Done");
  digitalWrite(FANPIN, LOW); digitalWrite(FANLED, LOW);
  digitalWrite(ALARMLED, LOW); digitalWrite(TEMPOK, LOW);
  noTone(ALARMPIN);
}

void loop() {
  delay(2000);
  temp = 0;
  Serial.print("Realtime Temp:\t");
  for (int x = 0; x < numReadings; x++) {
    float f = dht.readTemperature(true); // °F
    Serial.print(f); Serial.print("\t");
    temp += f;
    delay(3000);
  }
  Serial.println();
  avetemp = temp / numReadings;
  Serial.print("Average Temp: "); Serial.println(avetemp);

  if (isnan(temp)) { Serial.println("DHT read failed!"); return; }

  // Alarm
  if (avetemp > ALARMTEMP) {
    digitalWrite(ALARMLED, HIGH);
    for (int x = 0; x < 3; x++) {
      tone(ALARMPIN, 660, 1000); delay(500);
      tone(ALARMPIN, 440, 1000); delay(500);
    }
    noTone(ALARMPIN);
    checkdelay = 30000; // 30 s
  } else {
    digitalWrite(ALARMLED, LOW);
    checkdelay = 300000; // 5 min
  }

  // Lüfter
  if (avetemp > FANTEMP) {
    digitalWrite(FANPIN, HIGH); digitalWrite(FANLED, HIGH); digitalWrite(TEMPOK, LOW);
    Serial.print("Fan ON for "); Serial.print(checkdelay/60000); Serial.println(" min");
    delay(checkdelay);
  } else {
    digitalWrite(FANPIN, LOW); digitalWrite(FANLED, LOW); digitalWrite(TEMPOK, HIGH);
    Serial.println("Fan OFF");
  }
  Serial.println();
}

Schaltplan

Ausblick

Zukünftig: ATtiny85 statt Nano (kleiner), MOSFET statt Relais (PWM-Lüftersteuerung), Einbindung in Home Assistant / MQTT.