基于ESP32的热水循环泵主控板原位替换方案开源发布
家用热水循环泵系统主要致力于消除管网冷水滞留问题。传统设备通常依赖内置主控单元执行自适应控制算法，以预测用水节点并启动循环预热。针对部分用户反映的预判偏差现象，即实际用水时段水温未达预期或非用水时段设备异常启停，同时考虑到原厂固件缺乏物联网通信协议支持，难以与全屋智能中枢实现数据交互，技术社区近期发布了一项基于ESP32-C3微控制器的开源改造方案。该方案提供完整的原理图、PCB工程文件及固件源码，支持开发者进行硬件复刻与逻辑重构。
方案核心架构
该项目的技术路径遵循核心算力替换与外围结构保留并重的原则。原厂热水循环泵的控制模块采用分层架构，涵盖独立供电单元、电机驱动电路、管路温度传感网络及人机交互面板。方案仅针对执行决策逻辑的前端主控单元进行迭代，其余强电接口与驱动链路维持原厂配置。此设计在降低系统改造复杂度的同时，确保原有温度监测节点与机械按键功能得以完整延续。设备外观与机械结构无需变动，即可实现物联网接入能力与可编程控制逻辑的升级。
硬件设计细节
核心计算单元选用ESP32-C3-MINI-1无线通信模组。该芯片内置Wi-Fi射频电路，原生兼容ESPHome开源固件生态，且物理尺寸适配原厂控制板安装空间。替换板的关键电路设计包含三项技术要点：
- 电源管理链路：原厂控制接口提供14V工作电压，主控芯片需3.3V供电。电路采用AP63203直流降压芯片实现电压转换。该方案通过精确计算压差与热耗散，替代传统线性稳压器，以提升电源转换效率。
- 驱动逻辑复刻：沿用原厂开漏输出架构，通过AO3400场效应管搭建驱动级电路。此设计可直接兼容后端电机驱动板，省去中间继电器模块。
- 双路温度采样：集成两路NTC（负温度系数热敏电阻）采集通道。通过电阻分压网络将传感信号调节至ESP32模数转换接口（ADC）的安全输入范围内，防止过压损坏微控制器引脚。
人机交互层面，该方案完整保留原厂前面板组件，包括状态指示灯与轻触按键。温度显示、运行模式及传感器状态均通过原有光学指示元件呈现，确保设备在升级后的外观一致性。
软件生态与联动逻辑
固件开发依托ESPHome框架，设备部署依赖YAML格式配置文件。系统上电后即可在Home Assistant（HA）智能中枢中完成自动发现与注册。相较于原厂封闭系统，该方案将控制权限开放至用户自定义层面：
- 数据可视化：实时回传泵体运行温度与回水管道温度，数据同步至HA控制面板。
- 远程交互：支持通过移动端应用或本地网络指令远程启停循环泵。
- 自动化策略：支持基于温度阈值的动态触发、定时预热脚本，以及与门窗磁传感器、人体存在传感器的条件联动。
- 状态监控：设备运行日志、故障代码及网络状态均可在智能中枢内集中管理。
典型应用逻辑包括：在工作日清晨时段，结合卧室人体存在传感器数据与回水温度反馈，仅在有实际用水需求时启动循环；门锁触发后延迟预设时间开启预热功能；启用差旅模式时批量关闭自动化脚本。此类场景化控制有效平衡了供水舒适度与能源消耗。
适用场景与部署流程
该硬件方案主要适配格兰富系列家用热水循环泵，目标用户群体为具备电子硬件开发经验与智能家居部署能力的技术爱好者。方案优势体现在安装流程的无损性、控制逻辑的完全自主性、工程资料的开源透明性以及能源管理的精细化。
项目工程包采用KiCad格式，包含PCB设计文件、电路原理图及固件配置源码。标准部署流程如下：
- 工程校验：下载项目压缩包，使用KiCad软件核对PCB外形尺寸、安装孔位及引脚定义与目标机型匹配度。
- 制造与备料：导出Gerber制造文件至PCB代工厂，依据物料清单（BOM）采购ESP32-C3-MINI-1、AP63203、AO3400及阻容元件。
- 硬件替换：完成设备断电操作后，拆卸泵体外壳，拔除原厂主控单元，按原接口序列安装定制替换板，复接面板线缆。
- 系统烧录：通过ESPHome环境编译固件并写入模组，设备接入局域网后同步至Home Assistant，按需配置自动化规则。
安全规范与技术要点
实施硬件替换时需遵循以下技术规范：
- 电气安全：泵体内部包含市电互联电路，拆卸前必须切断电源并等待内部电解电容完全放电，严禁带电作业。
- 接口匹配：原位替换高度依赖机械尺寸与电气接口的一致性。打样前需精确测量原厂板卡参数，确保定制板卡物理兼容。
- 信号完整性：NTC分压网络参数需严格匹配ESP32 ADC输入量程，修改电路时应进行理论计算验证。
- 台架测试：首次通电建议脱离泵体进行功能验证，确认无线通信、温度数据采集精度及驱动逻辑正常后，再执行整机装配。
行业应用延展
该项目的技术价值在于验证了模块化算力替换在成熟商用家电领域的可行性。ESP32-C3等主流微控制器提供了充足的边缘计算能力，结合开源硬件与固件生态，为老旧设备的物联网化改造提供了标准化路径。此类架构可横向拓展至新风系统、地暖控制器、传统储水式热水器及电动遮阳帘控制单元，通过替换底层决策模块，实现设备与主流智能家居协议的互联互通。
项目工程文件及固件源码已公开部署于开源代码托管平台。开发者访问相关仓库页面即可获取完整技术文档。设备操作过程中需严格遵守电气安全规范。
华秋启航开源加速权益包发布
华秋电子针对AI硬件、具身智能、机器人、边缘计算、智能终端、自动驾驶、工业AI、医疗AI及AIoT等硬件研发领域的初创企业，推出专属硬件加速计划。该计划旨在为开发者提供2000元PCB打样资金补贴及批量生产专属折扣，覆盖从概念验证、原型开发至产品量产的全生命周期。申请企业可通过官方指定通道提交技术评估材料，获取供应链资源支持。
华秋电子聚焦电子产业链一站式服务生态，致力于降低硬件创新门槛，加速技术方案向市场化产品转化。开发者可通过官方渠道获取进一步的技术支持与供应链对接服务。