Inizul, gracias por la info, ya lo había tenido en cuenta y es una gran opción en caso de que no sea capaz de echar a andar la que estoy planteando, pero quiero ahorra el máximo posible para optimizar el espacio.
Humphrey, tal y como comenta Cheyenne en el post posterior al tuyo, el sistema con lo que comenta él y con el PID, creo que va a ir más que bien... Es más, con lo que propone Inizul ya debería rular con un margen de histéresis muy bajo, pero es que teniendo el Arduino me da pena no sacarle el mayor partido posible...
Gracias a todos por las ideas! 