HW_PDNode-600-Pro

PDNode-600 Pro — A Modular 600 W USB-C PD Rack Unit That Gets Its Network From a W5500 M.2 Module

#W5500 #RP2354B #USB-PD #PDU #Ethernet #SNMP #10inchRack #Homelab #ModularHardware #KiCad

🛠️ Open hardware project in active development (hardware bring-up ongoing, firmware planned) 📄 Schematics, PCB documents and KiCad sources are published; no firmware or validation results are published yet, so the W5500 socket mode is not confirmed (see Section 04).

01 — What is this project?

Homelabs, embedded test benches and compact 10-inch racks all need the same thing: many devices to power, and a way to control that power remotely. Mains-switching PDUs solve part of this, but a growing share of gear is now powered over USB-C. Chargers and power strips for USB-C are usually unmanaged — no per-port control, no telemetry, no remote access.

PDNode-600 Pro is a 10-inch rackmount USB Power Delivery unit designed to fill that gap. It is the DC/USB-C sibling of the author's ENERGIS 230 V managed PDU, for setups where mains switching is not wanted but controllable, rack-friendly power output still is.

• 8 × independent USB-C PD source ports (5 / 9 / 12 / 15 / 20 V at 3 A, 5 A with 5 A e-marked cables)
• 4 × USB-A 5 V outputs (up to 1 A each)
• 600 W total budget from a centralized 24 V / 25 A industrial supply
• Ethernet connectivity, a web-based UI, SNMP integration and firmware updates over USB-C on the Pro variant
• Per-port power monitoring and status reporting, with a modular, hot-swappable slot concept: one PD card per port

The networking and control brain is a separate module, BladeCore-M54E — an RP2354B controller with a WIZnet W5500 on a compact M.2 2980 card.

02 — Why a modular PD architecture?

🔷 A baseboard plus swappable PD cards

The Rev 1.0.0 redesign moved to a modular concept: a baseboard distributes 24 V to every slot, and each slot takes a PD card that converts it locally. Each card carries one USB-C port, an MPQ4242-AEC1 PD controller, per-port current/voltage measurement and power-good/fault outputs.

🔷 Designed around a real component change

The changelog states that the first design used the STUSB4710, which became end-of-life, forcing a full redesign around a different PD controller. The result is a cleaner, card-based architecture rather than a one-off board.

🔷 One management module, reusable across designs

BladeCore-M54E is one member of a broader BladeCore module series (RP2040 and RP2354B variants with Ethernet or CAN). Putting the MCU and Ethernet on a standard-form-factor card keeps the carrier board focused on power.

03 — System architecture

      230 VAC (max 4 A)
            │
   ┌────────▼─────────┐
   │ 24 V / 25 A PSU  │  industrial supply
   └────────┬─────────┘
            │ 24 V high-current bus
┌───────────▼──────────────────────────────────────────────┐
│ BASEBOARD                                                │
│  • slot connectors: card detect / enable / status        │
│  • I2C fan-out per slot (TCA9548A mux)                   │
│  • Ethernet + USB service interface                      │
│  • 4 × USB-A (5 V, 1 A)                                  │
│                                                          │
│   ┌───────────────────────┐                              │
│   │ BladeCore-M54E (M.2)  │  RP2354B + QSPI flash +      │
│   │                       │  EEPROM + W5500 ──▶ Ethernet │
│   └───────────────────────┘                              │
│                                                          │
│  [PD Card] [PD Card] [PD Card] [PD Card]  … × 8 slots    │
│   MPQ4242-AEC1 PD controller · buck/buck-boost           │
│   per-port V/I sensing · PGOOD / fault                   │
│        │        │        │        │                      │
│      USB-C    USB-C    USB-C    USB-C   (8 ports total)  │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘

04 — Why WIZnet W5500? ⭐

🔷 A remote-managed rack needs a wired network, and the RP2354B has no Ethernet MAC

PDNode-600 Pro targets "remote-managed racks and headless environments", where a web UI and SNMP are the whole point. The RP2354B does not include an Ethernet MAC, so an external Ethernet controller is required. BladeCore-M54E uses the W5500 over SPI, which combines MAC, PHY and a hardware TCP/IP stack in one chip.

🔷 Integrated PHY makes a 29 mm module possible

BladeCore-M54E is a M.2 2980 M-Key card (29 mm × 80 mm) that also holds the MCU, 16 MB QSPI flash, an I²C EEPROM, a USB multiplexer and power regulation. A W5500 with integrated PHY keeps the Ethernet function to a single IC on that card. The 100BASE-TX differential pairs (TD±/RD±), the magnetics center taps (TCT/RCT) and link/activity LED signals are brought out on the M.2 edge connector for the carrier board.

🔷 Dedicated reset and interrupt, on its own SPI bus

The module documentation lists SPI1 as the bus used for the onboard W5500 and describes dedicated reset and interrupt signals plus link and activity LEDs. Keeping the network chip on its own SPI bus and giving it its own reset and interrupt lines suits a controller that must also talk to per-slot I²C devices and the PD controllers.

🔷 Offloading networking from a management MCU

The planned Pro features — a web UI (HTTP) and SNMP — are network-service workloads. W5500 provides hardware TCP/IP and supports TCP and UDP socket operation, which leaves the RP2354B free for slot scanning, I²C multiplexing, PD-controller interfacing and telemetry. (This describes the chip's capability; the project's own firmware approach is not yet published.)

🔷 Socket mode — ⚠️ not confirmed

Note on W5500 socket mode: The repositories do not state which W5500 socket mode (TCP/TOE, UDP, IPRAW or MACRAW) will be used, and no firmware has been published — the project's firmware phases are still marked as planned. The BladeCore-M54E documentation itself states that it "intentionally avoids assumptions about firmware features, supported protocols, or software behavior." This curation therefore does not claim a specific mode.

🔷 Advantages over alternatives

• vs. an MCU with an on-chip MAC plus external PHY: the RP2354B has no MAC, so this route needs extra silicon and firmware stack effort.
• vs. SPI MAC+PHY parts such as ENC28J60: those leave the TCP/IP stack to the host MCU. W5500 moves it into hardware.
• vs. a fully software stack (e.g. lwIP): it would run on the same MCU that handles telemetry and PD management.

🔷 What is documented ✅

• ✅ Full schematics for the Baseboard, PDCard-4242 and BladeCore-M54E published as PDFs
• ✅ PCB documentation and KiCad design folder for BladeCore-M54E (Rev 1.0.0, 2026-01-31)
• ✅ W5500 wiring on SPI1, with reset, interrupt, and link/activity LED signals
• ✅ PCBs ordered; hardware prototyping and bring-up ongoing
• ⚠️ Firmware bring-up, telemetry, and validation (load, thermal, long-run) are still marked planned
• ⚠️ The Web UI shown in the README is an interactive dummy UI ("playground"), not a running device

05 — Key components

🌐 WIZnet W5500 — 10/100 Ethernet over SPI (socket mode not confirmed)

Sits on BladeCore-M54E, connected to the RP2354B via SPI1. Provides the wired link for the web UI, SNMP and remote monitoring.

🧠 BladeCore-M54E module

RP2354B (with 2 MB integrated flash), W25Q128JVPIQ 16 MB QSPI flash, AT24C256 EEPROM, FSUSB42 USB mux that automatically selects between the M.2 USB path and an onboard USB-C connector, and a TPS74801 LDO. Runs from 5 V or 3.3 V.

⚡ MPQ4242-AEC1 PD controller (per port)

Autonomous USB PD negotiation up to 20 V with e-marker cable support, one per PD card.

🔀 TCA9548A I²C multiplexer

Provides per-slot I²C fan-out on the baseboard for monitoring and control.

📊 Per-port monitoring

Current/voltage telemetry and power-good/fault status per slot; the firmware plan lists INA219-based monitoring.

🔌 24 V / 25 A supply

A single industrial supply feeds a 24 V bus, with per-card buck or buck-boost conversion.

06 — Application scenarios

01. Homelab racks

Power and remotely power-cycle USB-C devices — mini PCs, SBCs, network gear — from one managed 10-inch unit.

02. Embedded development benches

Give each device under test its own controllable PD source, with per-port measurement.

03. Headless and remote installations

Manage power over Ethernet through a web UI and SNMP with no local access.

04. Smart infrastructure

Integrate with SNMP-based monitoring already used in rack environments.

05. Platform reuse

Reuse the BladeCore module and the PD card concept for other modular controllers.

Conclusion

PDNode-600 Pro shows how a W5500-equipped M.2 module can give a modular 600 W USB-C PD rack unit its network brain.

• ✅ 8 × USB-C PD + 4 × USB-A within a 600 W budget
• ✅ Modular baseboard + PD card architecture with per-port monitoring
• ✅ WIZnet W5500 Ethernet on a compact M.2 2980 controller module
• ✅ Published schematics, PCB documents and KiCad sources
• ✅ Web UI and SNMP planned for remote management
• ⚠️ Early stage: firmware and validation still planned, W5500 socket mode not confirmed

Q&A

Q1. Which W5500 socket mode is used? Not stated. No firmware is published and the BladeCore-M54E documentation deliberately avoids assumptions about firmware and protocols, so this curation does not assert a mode.

Q2. Is the project finished? No. Architecture, baseboard and PD card PCB design are completed and PCBs are ordered; hardware bring-up is ongoing, while firmware, telemetry and validation are planned.

Q3. Why put Ethernet on a separate module? BladeCore-M54E packages the MCU, memory, USB path selection and W5500 Ethernet on a standard M.2 2980 card, which keeps the carrier board focused on power and allows the same module to be reused.

Q4. Can I build and sell it? The hardware is licensed under CC BY-NC-SA 4.0 and the software under AGPL-3.0; the author states commercial use requires a separate commercial license.

Q5. Is the web UI real? The linked UI is an interactive dummy "playground". The real firmware UI is part of the planned work.

Original Link: https://github.com/DvidMakesThings/HW_PDNode-600-Pro BladeCore-M54E: https://github.com/DvidMakesThings/HW_BladeCore-M54E

PDNode-600 Pro — W5500 M.2 모듈로 네트워크를 구현하는 모듈형 600 W USB-C PD 랙 유닛

#W5500 #RP2354B #USB-PD #PDU #Ethernet #SNMP #10inchRack #Homelab #ModularHardware #KiCad

🛠️ 활발히 개발 중인 오픈 하드웨어 프로젝트 (하드웨어 브링업 진행 중, 펌웨어는 계획 단계) 📄 회로도, PCB 문서, KiCad 소스는 공개되어 있으나 펌웨어와 검증 결과는 아직 공개되지 않아 W5500 소켓 모드는 확인되지 않았습니다 (04 섹션 참고).

01 — 이 프로젝트는 무엇인가?

홈랩, 임베디드 테스트 벤치, 소형 10인치 랙에는 공통된 요구가 있습니다. 전원을 공급할 장치는 많고, 그 전원을 원격으로 제어하고 싶다는 것입니다. 상용 전원을 개폐하는 PDU가 일부를 해결해주지만, 이제는 USB-C로 전원을 받는 장비가 늘고 있습니다. USB-C용 충전기와 멀티탭은 대부분 관리 기능이 없습니다. 포트별 제어도, 텔레메트리도, 원격 접속도 없습니다.

PDNode-600 Pro는 이 공백을 메우기 위해 설계된 10인치 랙마운트 USB Power Delivery 유닛입니다. 작가의 ENERGIS 230 V 관리형 PDU와 짝을 이루는 DC/USB-C 버전으로, 상용 전원 스위칭은 원치 않지만 제어 가능하고 랙에 어울리는 전원 출력은 필요한 환경을 위한 제품입니다.

• 독립 USB-C PD 소스 포트 8개 (5 / 9 / 12 / 15 / 20 V, 3 A. 5 A e-marked 케이블 사용 시 5 A)
• USB-A 5 V 출력 4개 (포트당 최대 1 A)
• 중앙 집중식 24 V / 25 A 산업용 전원에서 공급하는 총 600 W 전력 예산
• Pro 버전은 Ethernet 연결, 웹 기반 UI, SNMP 연동, USB-C 펌웨어 업데이트 제공
• 포트별 전력 모니터링과 상태 보고, 그리고 포트당 PD 카드 하나를 꽂는 모듈형 핫스왑 슬롯 컨셉

네트워크와 제어를 담당하는 두뇌는 별도 모듈인 BladeCore-M54E입니다. RP2354B 컨트롤러와 WIZnet W5500을 컴팩트한 M.2 2980 카드 하나에 담았습니다.

02 — 왜 모듈형 PD 아키텍처인가?

🔷 베이스보드 + 교체 가능한 PD 카드

Rev 1.0.0 재설계에서 모듈형 컨셉으로 전환했습니다. 베이스보드가 모든 슬롯에 24 V를 분배하고, 각 슬롯의 PD 카드가 이를 로컬에서 변환합니다. 카드 하나에는 USB-C 포트 하나, MPQ4242-AEC1 PD 컨트롤러, 포트별 전류/전압 측정, power-good/fault 출력이 들어 있습니다.

🔷 실제 부품 사정에서 나온 설계 변경

변경 이력에 따르면 초기 설계는 STUSB4710을 사용했지만 이 부품이 EOL이 되어 다른 PD 컨트롤러 기반으로 전면 재설계를 해야 했습니다. 그 결과 일회성 보드가 아니라 카드 기반의 깔끔한 아키텍처가 만들어졌습니다.

🔷 여러 설계에 재사용 가능한 관리 모듈

BladeCore-M54E는 더 넓은 BladeCore 모듈 시리즈(RP2040 및 RP2354B 기반, Ethernet 또는 CAN 변형)의 한 구성원입니다. MCU와 Ethernet을 표준 폼팩터 카드에 올려서, 캐리어 보드는 전력 설계에 집중할 수 있습니다.

03 — 시스템 아키텍처

      230 VAC (최대 4 A)
            │
   ┌────────▼─────────┐
   │ 24 V / 25 A PSU  │  산업용 전원
   └────────┬─────────┘
            │ 24 V 대전류 버스
┌───────────▼──────────────────────────────────────────────┐
│ 베이스보드                                               │
│  • 슬롯 커넥터: 카드 감지 / enable / 상태                │
│  • 슬롯별 I2C 분배 (TCA9548A 먹스)                       │
│  • Ethernet + USB 서비스 인터페이스                      │
│  • USB-A × 4 (5 V, 1 A)                                  │
│                                                          │
│   ┌───────────────────────┐                              │
│   │ BladeCore-M54E (M.2)  │  RP2354B + QSPI 플래시 +     │
│   │                       │  EEPROM + W5500 ──▶ Ethernet │
│   └───────────────────────┘                              │
│                                                          │
│  [PD 카드] [PD 카드] [PD 카드] [PD 카드] … 슬롯 × 8      │
│   MPQ4242-AEC1 PD 컨트롤러 · buck/buck-boost             │
│   포트별 V/I 센싱 · PGOOD / fault                        │
│        │        │        │        │                      │
│      USB-C    USB-C    USB-C    USB-C   (총 8포트)       │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘

04 — 왜 WIZnet W5500인가? ⭐

🔷 원격 관리 랙에는 유선 네트워크가 필요한데, RP2354B에는 Ethernet MAC이 없습니다

PDNode-600 Pro는 웹 UI와 SNMP가 핵심인 "원격 관리 랙과 헤드리스 환경"을 겨냥합니다. RP2354B에는 Ethernet MAC이 없어서 외부 Ethernet 컨트롤러가 필요합니다. BladeCore-M54E는 SPI로 연결된 W5500을 택했고, W5500은 MAC, PHY, 하드웨어 TCP/IP 스택을 한 칩에 통합하고 있습니다.

🔷 통합 PHY 덕분에 29 mm 모듈이 가능합니다

BladeCore-M54E는 M.2 2980 M-Key 카드(29 mm × 80 mm)로, MCU, 16 MB QSPI 플래시, I²C EEPROM, USB 멀티플렉서, 전원 레귤레이션까지 함께 들어 있습니다. PHY를 내장한 W5500 덕분에 Ethernet 기능을 그 카드 위의 IC 하나로 해결합니다. 100BASE-TX 차동 페어(TD±/RD±), 마그네틱 센터탭(TCT/RCT), 링크/액티비티 LED 신호는 M.2 엣지 커넥터로 캐리어 보드에 인출됩니다.

🔷 전용 SPI 버스와 전용 리셋·인터럽트

모듈 문서는 온보드 W5500에 SPI1을 사용한다고 밝히고, 전용 리셋과 인터럽트 신호, 그리고 링크/액티비티 LED를 명시합니다. 슬롯별 I²C 장치와 PD 컨트롤러도 다뤄야 하는 컨트롤러에게, 네트워크 칩을 별도 SPI 버스에 두고 전용 리셋/인터럽트 라인을 주는 구성은 잘 맞습니다.

🔷 관리 MCU에서 네트워킹 부하 분리

계획된 Pro 기능인 웹 UI(HTTP)와 SNMP는 네트워크 서비스 작업입니다. W5500은 하드웨어 TCP/IP를 제공하고 TCP와 UDP 소켓 동작을 지원하므로, RP2354B는 슬롯 스캔, I²C 멀티플렉싱, PD 컨트롤러 인터페이스, 텔레메트리에 집중할 수 있습니다. (이는 칩의 능력에 대한 설명이며, 이 프로젝트의 펌웨어 방식은 아직 공개되지 않았습니다.)

🔷 소켓 모드 — ⚠️ 확인되지 않음

W5500 소켓 모드 관련 안내: 저장소 어디에도 W5500의 소켓 모드(TCP/TOE, UDP, IPRAW, MACRAW)가 명시되어 있지 않고, 공개된 펌웨어도 없습니다. 프로젝트의 펌웨어 단계는 아직 계획 상태입니다. BladeCore-M54E 문서는 스스로 "펌웨어 기능, 지원 프로토콜, 소프트웨어 동작에 대한 가정을 의도적으로 피한다" 고 밝히고 있습니다. 따라서 이 큐레이션은 특정 모드를 단정하지 않습니다.

🔷 대체 솔루션 대비 우위

• 온칩 MAC + 외부 PHY 구성 대비: RP2354B에는 MAC이 없어서 이 경로는 추가 실리콘과 스택 구현 부담이 따릅니다.
• ENC28J60 같은 SPI MAC+PHY 부품 대비: TCP/IP 스택을 호스트 MCU에 맡겨야 하지만, W5500은 이를 하드웨어로 옮깁니다.
• lwIP 같은 순수 소프트웨어 스택 대비: 텔레메트리와 PD 관리를 처리하는 같은 MCU 위에서 돌아가야 합니다.

🔷 문서로 확인되는 근거 ✅

• ✅ Baseboard, PDCard-4242, BladeCore-M54E 전체 회로도 PDF 공개
• ✅ BladeCore-M54E PCB 문서 및 KiCad 설계 폴더 공개 (Rev 1.0.0, 2026-01-31)
• ✅ SPI1에 연결된 W5500, 리셋·인터럽트·링크/액티비티 LED 신호 명시
• ✅ PCB 발주 완료, 하드웨어 프로토타이핑과 브링업 진행 중
• ⚠️ 펌웨어 브링업, 텔레메트리, 검증(부하·열·장시간)은 아직 계획 상태
• ⚠️ README의 웹 UI는 실제 장치가 아니라 인터랙티브 더미 UI("playground")

05 — 핵심 구성 요소

🌐 WIZnet W5500 — SPI 기반 10/100 Ethernet (소켓 모드 미확인)

BladeCore-M54E 위에서 SPI1로 RP2354B와 연결됩니다. 웹 UI, SNMP, 원격 모니터링을 위한 유선 링크를 제공합니다.

🧠 BladeCore-M54E 모듈

RP2354B(내장 2 MB 플래시), W25Q128JVPIQ 16 MB QSPI 플래시, AT24C256 EEPROM, M.2 USB 경로와 온보드 USB-C 중 자동 선택하는 FSUSB42 USB 먹스, TPS74801 LDO. 5 V 또는 3.3 V로 동작합니다.

⚡ MPQ4242-AEC1 PD 컨트롤러 (포트별)

카드마다 하나씩 탑재되어 최대 20 V까지 자율적으로 USB PD 협상을 수행하며 e-marker 케이블을 지원합니다.

🔀 TCA9548A I²C 멀티플렉서

베이스보드에서 모니터링과 제어를 위한 슬롯별 I²C 분배를 제공합니다.

📊 포트별 모니터링

슬롯별 전류/전압 텔레메트리와 power-good/fault 상태. 펌웨어 계획에는 INA219 기반 모니터링이 올라 있습니다.

🔌 24 V / 25 A 전원

산업용 전원 하나가 24 V 버스를 공급하고, 카드마다 buck 또는 buck-boost 변환을 수행합니다.

06 — 적용 시나리오

01. 홈랩 랙

미니 PC, SBC, 네트워크 장비 같은 USB-C 기기의 전원 공급과 원격 재부팅을 관리형 10인치 유닛 하나로 처리.

02. 임베디드 개발 벤치

테스트 대상 장치마다 제어 가능한 PD 소스를 제공하고 포트별 측정 수행.

03. 헤드리스·원격 설치 환경

현장 접근 없이 웹 UI와 SNMP로 Ethernet을 통해 전원 관리.

04. 스마트 인프라

랙 환경에서 이미 쓰는 SNMP 기반 모니터링과 통합.

05. 플랫폼 재사용

BladeCore 모듈과 PD 카드 컨셉을 다른 모듈형 컨트롤러에 재사용.

Conclusion

PDNode-600 Pro는 W5500을 탑재한 M.2 모듈이 모듈형 600 W USB-C PD 랙 유닛에 네트워크 두뇌를 제공하는 방식을 보여줍니다.

• ✅ 600 W 예산 안에서 USB-C PD 8포트 + USB-A 4포트
• ✅ 포트별 모니터링을 갖춘 모듈형 베이스보드 + PD 카드 아키텍처
• ✅ 컴팩트한 M.2 2980 컨트롤러 모듈 위의 WIZnet W5500 Ethernet
• ✅ 회로도, PCB 문서, KiCad 소스 공개
• ✅ 원격 관리를 위한 웹 UI와 SNMP 계획
• ⚠️ 초기 단계: 펌웨어와 검증은 계획 상태이며 W5500 소켓 모드는 확인되지 않음

Q&A

Q1. W5500의 어떤 소켓 모드를 사용하나요? 명시되어 있지 않습니다. 공개된 펌웨어가 없고 BladeCore-M54E 문서가 펌웨어와 프로토콜에 대한 가정을 의도적으로 배제하므로, 이 큐레이션은 모드를 단정하지 않습니다.

Q2. 프로젝트는 완성되었나요? 아닙니다. 아키텍처, 베이스보드, PD 카드 PCB 설계는 완료되어 PCB가 발주되었고 하드웨어 브링업이 진행 중입니다. 펌웨어, 텔레메트리, 검증은 계획 단계입니다.

Q3. 왜 Ethernet을 별도 모듈에 두었나요? BladeCore-M54E가 MCU, 메모리, USB 경로 선택, W5500 Ethernet을 표준 M.2 2980 카드에 담아, 캐리어 보드가 전력 설계에 집중할 수 있고 같은 모듈을 재사용할 수 있습니다.

Q4. 만들어서 판매해도 되나요? 하드웨어는 CC BY-NC-SA 4.0, 소프트웨어는 AGPL-3.0으로 공개되어 있으며, 작가는 상업적 이용에는 별도의 상용 라이선스가 필요하다고 밝힙니다.

Q5. 웹 UI는 실제로 동작하나요? 링크된 UI는 인터랙티브 더미 "playground"입니다. 실제 펌웨어 UI는 계획된 작업에 속합니다.