Wiznet makers

📌 Overview

ArtNet-ESP-NOW는 공연·무대 조명 환경에서 DMX512 케이블 배선 문제를 해결하기 위해 설계된 오픈소스 무선 DMX 전송 시스템입니다.

마스터 노드(ESP32 + W5500)는 Art-Net UDP 패킷을 유선 Ethernet으로 수신한 뒤, ESP-NOW 프로토콜을 통해 최대 200m 범위 내의 슬레이브 노드들에게 DMX512 데이터를 무선으로 중계합니다. 슬레이브 노드는 RS-485 트랜시버와 XLR 커넥터를 통해 표준 DMX512 신호를 물리적으로 출력합니다.

별도 라이브러리 없이 표준 arduino-esp32 코어만으로 동작하며, MIT 라이선스로 완전 공개된 프로젝트입니다.

📌 Features

🔌 유선 Art-Net 수신 (W5500 Ethernet)

마스터 노드는 WIZnet W5500 기반 하드웨어 TCP/IP 스택을 사용해 UDP 포트 6454로 Art-Net 신호를 안정적으로 수신합니다. ArtPoll 패킷에 자동 응답하므로 QLC+, MagicQ 등 표준 조명 소프트웨어에서 즉시 감지됩니다.

📡 ESP-NOW 무선 중계 (최대 200m)

수신된 DMX 데이터는 Wi-Fi 피어투피어 프로토콜인 ESP-NOW를 통해 슬레이브에 전달됩니다. 512채널 전체 프레임을 3개 청크(≤200byte)로 분할 전송하며, 시퀀스 번호로 중복 수신을 방지합니다.

🎛 최대 20개 슬레이브 동시 지원

한 마스터에 최대 20개의 슬레이브를 등록할 수 있으며, 슬레이브별로 독립 유니버스(0~15)를 NVS에 저장·유지합니다. 같은 유니버스를 공유하는 슬레이브에는 자동 브로드캐스트로 전환됩니다.

🔄 Keep-alive

마스터는 2초마다 PING을 전송하고, 8초 내 PONG 없으면 슬레이브를 자동 제거합니다. 슬레이브는 10초간 PING 미수신 시 자동 리셋 후 재등록하여 연결 안정성을 유지합니다.

🛠 표준 라이브러리만 사용

WiFi.h, esp_now.h, Ethernet.h, Preferences.h, driver/uart.h 등 ESP32 Arduino 코어의 기본 라이브러리만 사용하므로 별도 설치가 불필요합니다.

📌 System Architecture

마스터 노드

• ESP32가 메인 프로세서로 동작
• W5500이 유선 Ethernet 인터페이스 담당 (SPI: CS=5, RST=26, MOSI=23, MISO=19, SCK=18)
• Art-Net → ESP-NOW 브릿지 역할 수행
• IP: 2.0.0.1, Subnet: 255.0.0.0, ArtPoll 자동 응답

슬레이브 노드

• ESP32 + MAX485/SN75176 RS-485 트랜시버
• 유니버스 번호를 NVS에 저장 (Serial Monitor로 변경 가능)
• XLR-3 핀아웃: Pin 1=GND, Pin 2=Data−(B), Pin 3=Data+(A)

ESP-NOW 패킷 프로토콜 (5종)

• PKT_REGISTER (0x01): 슬레이브 → 마스터 등록
• PKT_ACK (0x02): 마스터 → 슬레이브 확인
• PKT_DMX_CHUNK (0x03): 마스터 → 슬레이브 DMX 데이터 (최대 200byte 청크 3개)
• PKT_PING (0x04): 킵얼라이브 송신 (2초 간격)
• PKT_PONG (0x05): 킵얼라이브 응답

📌Hardware wiring & timing

📌 Role and Application of the WIZnet's Chip

사용 칩 모델명: W5500

네트워크에서의 역할

ArtNet-ESP-NOW의 마스터 노드에서 W5500은 유선 Ethernet 인터페이스를 전담합니다. 조명 소프트웨어가 출력하는 Art-Net UDP 패킷을 안정적으로 수신하는 것이 핵심 역할이며, ArtPoll 자동 응답 기능도 W5500 기반 Ethernet 연결 위에서 동작합니다.

왜 W5500인가

이 프로젝트에서 마스터 노드는 ESP-NOW 무선 채널(Wi-Fi)을 동시에 사용해야 합니다. 만약 Wi-Fi로 Art-Net을 수신하면 ESP-NOW와 채널 간섭이 발생합니다. W5500은 하드웨어 TCP/IP 스택을 통해 ESP32의 Wi-Fi 모듈과 독립적으로 동작하므로, Art-Net 수신(유선)과 ESP-NOW 중계(무선)를 충돌 없이 동시에 처리할 수 있습니다. 이것이 이 프로젝트에서 W5500 선택의 핵심 이유입니다.

기술적 장점

• 하드웨어 TCP/IP 오프로드로 ESP32 CPU 부하 감소
• SPI 인터페이스로 간단한 연결 구성 가능
• 공연·무대 환경 특성상 안정적인 유선 연결 확보
• ESP-NOW 채널과 간섭 없는 독립적 네트워크 인터페이스

📌 Market & Application Value

적용 가능한 시장과 산업

가장 직접적인 시장은 공연 무대 조명, 이벤트 조명 제어, 건축 조명 설비, 전시·팝업 스토어 임시 조명 등입니다. 기존 DMX 케이블 배선이 불가능하거나 비용이 큰 환경에서 무선 DMX 대안으로 활용됩니다.

경쟁력

• 상용 무선 DMX (Lumenradio CRMX 등) 대비: 낮은 진입비용, 오픈소스, DIY 커스터마이징 가능
• 기존 유선 DMX 대비: 배선 없이 유연한 무대 구성, 빠른 설치
• 한계: 공인 인증 없음, 개방 공간 200m 한계, 최대 20 슬레이브 제한

호환 소프트웨어

• QLC+ (Win/Mac/Linux, 무료)
• FreeStyler (Windows, 무료)
• MagicQ onPC (Win/Mac/Linux, 무료/제한)
• grandMA 3 onPC (무료/제한)

📌 WIZnet Strategic Value

WIZnet Maker 생태계 관점의 의미

이 프로젝트는 W5500이 단순 Ethernet 연결 부품이 아니라, "Wi-Fi와 유선 Ethernet을 동시에 사용해야 하는 ESP32 시스템"에서 필수 구성요소임을 보여주는 명확한 사례입니다. ESP-NOW(Wi-Fi)와 Art-Net(Ethernet)의 공존 구조는 W5500 없이는 설계 자체가 성립하지 않습니다.

다른 개발자에게 주는 메시지

"ESP32의 Wi-Fi를 다른 용도로 쓰면서 동시에 유선 네트워크가 필요할 때, W5500 SPI Ethernet이 최선의 선택이다"라는 메시지를 줍니다. 공연 기술, 무대 자동화, 이벤트 조명 제어 분야의 명확한 레퍼런스 사례입니다.

📌 Summary

ArtNet-ESP-NOW는 ESP32 + W5500 + ESP-NOW + RS-485/DMX512를 결합한 실용적인 오픈소스 무선 DMX 브릿지 시스템입니다. 핵심은 "유선 Art-Net 수신(W5500) + 무선 ESP-NOW 중계"의 충돌 없는 동시 운용 구조이며, W5500이 이 설계 철학의 핵심 부품으로 작동합니다.

📌 FAQ

Q1. 이 시스템은 무엇인가요?
ESP32와 W5500을 이용해 Art-Net 신호를 ESP-NOW로 변환, 슬레이브 노드에서 DMX512를 출력하는 무선 조명 제어 브릿지입니다.

Q2. 왜 Wi-Fi 대신 W5500 Ethernet으로 Art-Net을 수신하나요?
마스터 노드는 ESP-NOW(Wi-Fi)를 동시에 사용합니다. Wi-Fi로 Art-Net을 받으면 ESP-NOW와 충돌합니다. W5500은 독립적인 유선 인터페이스를 제공해 이 문제를 해결합니다.

Q3. 최대 거리는 얼마인가요?
개방 공간 기준 최대 200m입니다. 벽이나 장애물이 있으면 줄어듭니다.

Q4. 슬레이브는 몇 개까지 지원하나요?
ESP-NOW peer 제한으로 최대 20개 동시 지원합니다.

Q5. 펌웨어 재업로드 없이 유니버스를 바꿀 수 있나요?
예. Serial Monitor에서 0~15 사이 숫자를 전송하면 NVS에 저장되어 재부팅 후에도 유지됩니다.

Q6. 어떤 조명 소프트웨어와 호환되나요?
Art-Net output을 지원하는 모든 소프트웨어 (QLC+, FreeStyler, MagicQ, grandMA 등)와 호환됩니다.

Q7. 추가 라이브러리 설치가 필요한가요?
아니요. 표준 arduino-esp32 코어 라이브러리만 사용합니다.

Q8. 이 프로젝트는 상용 제품인가요?
아니요. MIT 라이선스 오픈소스 프로젝트로, 상용 인증은 없습니다.

Q9. 하나의 슬레이브가 여러 유니버스를 처리할 수 있나요?
아니요. 슬레이브 1개당 1개 유니버스(512채널)를 담당합니다.

Q10. 이 프로젝트의 가장 큰 특징은 무엇인가요?
Wi-Fi(ESP-NOW)와 유선 Ethernet(W5500)을 동시 사용하는 구조로, 케이블 없이 전문 Art-Net 조명 시스템을 무선 확장할 수 있다는 점입니다.

📌 Overview

ArtNet-ESP-NOW is an open-source wireless DMX transmission system designed to solve the cable routing problem in stage and theatrical lighting environments.

The master node (ESP32 + W5500) receives Art-Net UDP packets via wired Ethernet, then relays DMX512 data wirelessly to slave nodes within a 200m range using the ESP-NOW protocol. Each slave node outputs standard DMX512 signals physically via an RS-485 transceiver and XLR connector.

The system runs entirely on standard arduino-esp32 core libraries with no additional installation required. Fully open-source under the MIT license.

📌 Features

Wired Art-Net Reception (W5500 Ethernet)

The master node uses the WIZnet W5500 hardware TCP/IP stack to reliably receive Art-Net signals on UDP port 6454, with automatic ArtPoll response for instant detection by QLC+, MagicQ, and other standard lighting software.

ESP-NOW Wireless Relay (up to 200m)

DMX data is relayed to slaves via ESP-NOW Wi-Fi peer-to-peer. Full 512-channel frames are split into 3 chunks (≤200 bytes each) with sequence numbers for deduplication.

Up to 20 Simultaneous Slaves

Up to 20 slaves per master, each with an independently stored universe (0–15) in NVS. Multiple slaves sharing a universe trigger automatic broadcast mode.

Keepalive Connection Management

Master sends PING every 2s; no PONG within 8s removes the slave. Slaves auto-reset and re-register after 10s without PING.

Standard Libraries Only

Uses only WiFi.h, esp_now.h, Ethernet.h, Preferences.h, driver/uart.h from the ESP32 Arduino core — no extra installation needed.

📌 System Architecture

Master Node

• ESP32 as main processor
• W5500 handles wired Ethernet (SPI: CS=5, RST=26, MOSI=23, MISO=19, SCK=18)
• Acts as Art-Net → ESP-NOW bridge
• IP: 2.0.0.1, Subnet: 255.0.0.0, ArtPoll auto-reply

Slave Node

• ESP32 + MAX485/SN75176 RS-485 transceiver
• Universe stored in NVS (changeable via Serial Monitor at 115200 baud)
• XLR-3 pinout: Pin 1=GND, Pin 2=Data−(B), Pin 3=Data+(A)

ESP-NOW Packet Protocol (5 types)

• PKT_REGISTER (0x01): Slave → Master registration
• PKT_ACK (0x02): Master → Slave confirmation
• PKT_DMX_CHUNK (0x03): Master → Slave DMX data (3 chunks ≤200 bytes each)
• PKT_PING (0x04): Keepalive every 2s
• PKT_PONG (0x05): Keepalive reply

📌Hardware wiring & timing

Master and slave wiring details, XLR pinout, and keepalive timing reference for deploying a multi-node system.

📌 Role and Application of the WIZnet's Chip

Chip Model Used: W5500

Role in the Network

The W5500 is the wired Ethernet interface of the master node, responsible for receiving Art-Net UDP packets from lighting software and automatically responding to ArtPoll — all over a stable wired connection.

Why the W5500 Matters

The master node must simultaneously use ESP-NOW (Wi-Fi). If Art-Net were received via Wi-Fi, it would interfere with the ESP-NOW channel. The W5500 provides an independent wired Ethernet interface that operates completely separately from the ESP32's Wi-Fi radio — enabling Art-Net reception (wired) and ESP-NOW relay (wireless) to coexist without conflict. This is the core design reason for choosing the W5500 in this project.

Technical Advantages

• Hardware TCP/IP offload reduces ESP32 CPU load
• Simple SPI connection to ESP32
• Stable wired connectivity essential for performance environments
• Interference-free independent network interface alongside ESP-NOW

📌 Market & Application Value

Applicable Markets

Stage and theatrical lighting, event lighting control, architectural lighting, and temporary installations where DMX cable routing is impractical or costly.

Competitiveness

• vs. commercial wireless DMX: lower cost, open-source, DIY customizable
• vs. wired DMX: flexible setup without cable runs, fast deployment
• Limitations: no certification, 200m open-space limit, 20-slave cap

📌 External Indicators

Compatible Lighting Software

• QLC+ (Win/Mac/Linux, free)
• FreeStyler (Windows, free)
• MagicQ onPC (Win/Mac/Linux, free with limits)
• grandMA 3 onPC (free with limits)

📌 WIZnet Strategic Value

Ecosystem Significance

This project demonstrates that the W5500 is not just a network component, but a necessary element when ESP32's Wi-Fi must be used for another purpose (ESP-NOW) while also requiring a wired network interface. The Art-Net + ESP-NOW coexistence architecture cannot function without W5500.

Message to Developers

"When ESP32's Wi-Fi is occupied and wired Ethernet is still needed, W5500 SPI Ethernet is the right choice." A clear reference for stage technology, building automation, and event lighting applications.

📌 Summary

ArtNet-ESP-NOW is a practical open-source wireless DMX bridge combining ESP32 + W5500 + ESP-NOW + RS-485/DMX512. Its core strength is the conflict-free simultaneous operation of wired Art-Net reception (W5500) and wireless ESP-NOW relay — with W5500 as the enabling component.

📌 FAQ

Q1. What is ArtNet-ESP-NOW?
A wireless DMX512 bridge using ESP32 and W5500 to relay Art-Net signals wirelessly to slave nodes via ESP-NOW.

Q2. Why use W5500 Ethernet instead of Wi-Fi for Art-Net?
The master simultaneously uses ESP-NOW (Wi-Fi). W5500 provides an independent wired interface, avoiding channel conflicts.

Q3. What is the maximum range?
Up to 200m in open space. Walls and obstacles reduce this.

Q4. How many slaves are supported?
Up to 20 simultaneously (ESP-NOW peer count limit).

Q5. Can I change the universe without reflashing?
Yes — send 0–15 via Serial Monitor at 115200 baud. Saved in NVS, survives reboots.

Q6. Which lighting software is compatible?
Any Art-Net output software: QLC+, FreeStyler, MagicQ, grandMA, etc.

Q7. Are extra libraries required?
No. Only standard arduino-esp32 core libraries are used.

Q8. Is this a commercial product?
No. It is an MIT-licensed open-source project with no certifications.

Q9. Can one slave handle multiple universes?
No. One slave = one universe (512 channels).

Q10. What makes this project unique?
Simultaneous use of wired Ethernet (W5500) and wireless ESP-NOW on a single ESP32, enabling professional Art-Net systems to go wireless without cabling.

📌 Reference Link

https://github.com/Veselkin/ArtNet-ESP-NOW

https://github.com/Veselkin/ArtNet-ESP-NOW/tree/main/ArtNet-Master

https://github.com/Veselkin/ArtNet-ESP-NOW/tree/main/ArtNet-Slave