Wiznet makers

Project Overview

This project offers unofficial open-source firmware for the "ESP32-S3 1.77 Inch LCD W5500 Board" sold on AliExpress for approximately $15. This project is currently under very active development, with critical updates (such as PSRAM fixes) committed just 2-4 days ago (early Jan 2026). Given the lack of official software support from the hardware manufacturer, community user cristianprice analyzed the pin map and built a PlatformIO-based development environment. The core objective of this board is to build a high-performance Zigbee gateway at a low cost.

Hardware Analysis

As documented on the EOFNET Wiki, this board integrates an ESP32-S3, LCD, Ethernet, and Zigbee capabilities onto a single PCB.

source  : https://wiki.eofnet.lt/wiki/ESP32_S3_1.77_Inch_LCD_BT_2.5dbi_WiFi-W5500-ETH-N16R8-CH340K-ZIGBEE-Type-C

A key design feature is Shared Pin Usage. To address GPIO limitations, the LCD reset pin and W5500 reset pin are tied to a single pin, GPIO 15. This cost-saving design requires careful attention to the initialization sequence in the firmware.

Technical Analysis: Why WIZnet?

The ESP32-S3 supports Wi-Fi natively. However, the W5500 Ethernet chip was added for a specific reason: RF Interference Avoidance.

1. Avoiding 2.4GHz Congestion: Zigbee and Wi-Fi both operate in the 2.4GHz band. If the gateway connects to the internet via Wi-Fi, it causes RF interference when communicating with Zigbee sensors, leading to latency or connection drops.
2. Wired Backhaul: By handling the internet connection via the W5500 wired Ethernet, the ESP32's radio can be dedicated 100% to Zigbee communication.
3. Connection Stability & Efficiency: Wired Ethernet not only offers lower packet loss but also offloads TCP/IP processing to the hardware (W5500), reducing the CPU load on the ESP32. Additionally, disabling the power-hungry Wi-Fi reduces heat generation, extending the device's lifespan.

Firmware/Software Analysis

The firmware currently available on the GitHub repository was created in the PlatformIO environment.

• Ethernet: Uses the Arduino Ethernet library to control the W5500, implementing random MAC generation and DHCP connection.
• Display: Uses the TFT_eSPI library to display real-time Ethernet status and IP address on the LCD.

// s3_ethernet.cpp 발췌: W5500 초기화
bool S3Ethernet::begin() {
    generateRandomMAC(g_mac);
    Ethernet.init(W550_CS);
    if (Ethernet.begin(g_mac) == 0) {
        return false; // DHCP 실패
    }
    return true;
}

Market Context & Significance

This project is an excellent example of how real users utilize the hardware introduced in VAR by Matthew on maker.wiznet.io. It demonstrates the versatility of WIZnet chips as they are integrated into commercial products, distributed to makers worldwide, and supported by a spontaneous open-source ecosystem.

FAQ

Q: Can Wi-Fi and Ethernet be used simultaneously? 

A: Yes, but with technical constraints. The ESP32 uses a Coexistence Mechanism to time-slice a single 2.4GHz RF resource for both Wi-Fi and Zigbee. This inevitably causes Latency Jitter. To maximize gateway stability, it is ideal to disable Wi-Fi and rely solely on the W5500 wired backhaul.

Q: Does it support Matter or Thread? 

A: Hardware-wise, the ESP32-S3 supports IEEE 802.15.4, so it is technically feasible. By porting the ESP-IDF OpenThread SDK, you could build a Thread Border Router using the W5500 as the backhaul. However, considering the memory requirements of the Thread stack, a model with 4MB+ Flash (this product has 16MB) is recommended.

Q: Does it support PoE (Power over Ethernet)? 

A: No, it does not. Schematic analysis reveals the absence of PoE transformer and DC-DC converter circuits behind the RJ45 connector. Therefore, even if connected to a PoE switch, it cannot receive power; a 5V input via the USB-C port is mandatory.

프로젝트 개요

이 프로젝트는 알리익스프레스에서 약 $15에 판매되는 "ESP32-S3 1.77 Inch LCD W5500 Board"를 위한 비공식 오픈소스 펌웨어입니다. 불과 2~4일 전(2026년 1월 초)에도 PSRAM 관련 픽스가 업데이트되는 등 매우 활발하게 개발이 진행 중인 '현재진행형' 프로젝트입니다. 하드웨어 제조사가 제공하는 소프트웨어 지원이 부족한 상황에서, 커뮤니티 유저(cristianprice)가 직접 핀맵을 분석하고 PlatformIO 기반의 개발 환경을 구축했습니다. 이 보드의 핵심 목표는 저렴한 비용으로 고성능 Zigbee 게이트웨이를 구축하는 것입니다.

하드웨어 분석

이 보드는 EOFNET Wiki에 문서화된 대로, ESP32-S3를 중심으로 LCD와 이더넷, Zigbee 기능을 하나의 PCB에 집약했습니다.

source  : https://wiki.eofnet.lt/wiki/ESP32_S3_1.77_Inch_LCD_BT_2.5dbi_WiFi-W5500-ETH-N16R8-CH340K-ZIGBEE-Type-C

주목할 점은 핀 공유 설계입니다. GPIO 부족을 해결하기 위해 LCD의 리셋 핀과 W5500의 리셋 핀을 GPIO 15번 하나로 묶었습니다. 이는 원가 절감을 위한 설계로, 펌웨어 레벨에서 초기화 순서를 신경 써야 하는 부분입니다.

기술적 분석: Why WIZnet?

ESP32-S3는 자체적으로 Wi-Fi를 지원합니다. 그럼에도 불구하고 이더넷 칩(W5500)을 추가한 이유는 '무선 주파수 간섭' 때문입니다.

1. 2.4GHz 혼잡 회피: 
   • Zigbee와 Wi-Fi는 동일한 2.4GHz 대역을 사용합니다. 게이트웨이가 Wi-Fi로 인터넷에 연결되면, Zigbee 센서들과 통신할 때 전파 간섭이 발생하여 반응 속도가 느려지거나 연결이 끊길 수 있습니다.
2. 유선 백홀(Backhaul): 
   • 인터넷 연결을 W5500 유선 이더넷으로 처리함으로써, ESP32의 무선 라디오를 100% Zigbee 통신에만 전념하게 할 수 있습니다.
3. 연결 안정성 및 효율성: 
   • 유선 이더넷은 패킷 손실률이 낮을 뿐만 아니라, TCP/IP 처리를 하드웨어(W5500)에서 전담하므로 ESP32의 CPU 부하를 줄여줍니다(CPU Offload). 또한 전력 소모가 많은 Wi-Fi를 꺼두면 발열이 줄어들어 장비 수명 연장에도 도움이 됩니다.

아래 다이어그램은 이 아키텍처를 시각화한 것입니다.

펌웨어/소프트웨어 분석

현재 GitHub 저장소에 공개된 펌웨어는 PlatformIO 환경에서 작성되었습니다.

• 이더넷: Arduino Ethernet 라이브러리를 사용하여 W5500을 제어하며, 랜덤 MAC 주소 생성 및 DHCP 연결 기능을 구현했습니다.
• 디스플레이: TFT_eSPI 라이브러리를 통해 이더넷 연결 상태와 IP 주소를 LCD에 실시간으로 표시합니다.

// s3_ethernet.cpp 발췌: W5500 초기화
bool S3Ethernet::begin() {
    generateRandomMAC(g_mac);
    Ethernet.init(W550_CS);
    if (Ethernet.begin(g_mac) == 0) {
        return false; // DHCP 실패
    }
    return true;
}

시장 맥락 및 의의

이 프로젝트는 WIZnet의 VAR로도 소개된 적이 있습니다. Matthew가 업로드한 maker.wiznet.io에서 소개한 하드웨어를 실제 유저가 어떻게 활용하는지 보여주는 좋은 사례입니다. 상용 제품에 W5500이 탑재되어 전 세계 메이커들에게 보급되고, 자발적인 오픈소스 생태계가 형성되는 과정은 WIZnet 칩의 범용성을 증명합니다.

FAQ

Q: Wi-Fi와 이더넷 동시 사용이 가능한가요? 

A: 가능하지만, 기술적 제약이 따릅니다. ESP32는 Coexistence 메커니즘을 통해 단일 2.4GHz RF 자원을 시분할(Time Slicing)하여 Wi-Fi와 Zigbee를 처리합니다. 이로 인해 물리적 한계인 Latency Jitter(지연 시간 편차)가 필연적으로 발생합니다. 게이트웨이의 안정성을 최우선으로 한다면, Wi-Fi를 비활성화하고 W5500 유선 백홀만을 사용하는 것이 이상적입니다.

Q: Matter나 Thread도 지원하나요? 

A: 하드웨어적으로 ESP32-S3는 IEEE 802.15.4를 지원하므로 기술적 구현은 가능합니다. Espressif에서 제공하는 ESP-IDF OpenThread SDK를 포팅하면 W5500을 백홀로 하는 Thread Border Router를 구축할 수 있습니다. 단, Thread 스택의 메모리 요구량을 고려할 때 4MB 이상의 Flash 메모리가 탑재된 모델(본 제품은 16MB) 사용이 권장됩니다.

Q: PoE(Power over Ethernet)를 지원하나요? 

A: 지원하지 않습니다. 회로도(Schematic) 분석 결과, RJ45 커넥터 후단에 PoE 수전(Powered Device)을 위한 트랜스포머 및 DC-DC 컨버터 회로가 부재합니다. 따라서 PoE 스위치에 연결하더라도 전원을 공급받을 수 없으며, USB-C 포트를 통한 5V 전원 입력이 필수입니다.