M5Stamp C3U MateのBLE通信とHWCDCシリアル通信時のタイムアウト対策

概要

　M5Stamp C3U MATE2台を使いBLE通信にてPC側からの要求に対してSever側のデータを
　Client側で1秒毎に受信する プログラムをC#で作成した際、受信エラー（タイムアウト）
　となることが多々 あり調べてみました。

＜接続概略＞
　PCソフト（C#）⇔シリアル通信（HWCDC）⇔Client側M5Stamp⇔BLE通信⇔Sever側M5Stamp

調べたこと

　1.PCからの要求はSeverに到達していて問題は無さそう。
　2.Severからの送信はClientまでは到達してる。
　3.ClientからHWCDCを通してのPCへの送信で問題がありそう。
　4.ClientのUART⇒外部UART⇔USB変換を使うと問題は発生しない。
　5.USBシリアル変換IC搭載のM5Stamp C3 MATEでは問題が発生しない。

M5Stamp C3UではUSBシリアル変換ICを搭載しておらずMCUに直接USBが接続
されています。試しにUSBシリアル変換ICを搭載したM5Stamp C3 MATEをClient側に
使用したところ問題無く送受信できることが分かりました。
また「HWCDC.cpp」ドライバには色々と問題がありそうで 修正版を試したりしましたが
解決できませんでした。

解決策

https://github.com/espressif/arduino-esp32/issues/7779
こちの記事を見ていてHWCDCを通しての送信タイムアウトエラーが関係していそう
でしたので送信タイムアウト時間を設定、バッファも少し大きめに設定、
更に、送信完了待ちを設定したところ PC側での 受信エラーが無くなりました。
タイムアウト時間については送信~受信までで通常50mSec前後、時々最大で160mSec程度
を要していたため余裕を持った300mSecに設定しました。
プログラムとしては1秒毎にデータが取得できれば問題無いためこれでOKとします。
安定した通信を行うためにはUSBシリアル変換IC搭載機種、若しくは外部UART-USB変換を
選定すべきかとも思います。
ちなみにM5StampS3もUSBシリアル変換ICが搭載されておらず同様の問題が発生しますが、
こちらも同じ設定を行うことで安定した送受信が確認できました。

この問題解決まで2カ月ほどかかりました・・。やれやれ。(^^♪

// HWCDCシリアル設定
 Serial.setTxTimeoutMs(300);  //追加
 Serial.setRxBufferSize(100); //追加
 Serial.setTxBufferSize(100); //追加
 Serial.begin(115200);

// BLE受信⇒シリアル送信
 if(receivedflg==true){
    Serial.print(rx_Str);
    Serial.flush(); //追加 送信完了待ち 
    receivedflg = false;
 }
 

参考サイト