BLENano2(nRF52832)でのBLE通信ができません（Arduino,Mbed,SDK）

Question

前提・実現したいこと

私は今、BLENano2と呼ばれるBLEモジュールを用いて開発を行っています。
そこでIPhone8とのBLE通信を行おうと考えています。

開発環境として"Nordic SDK 15.0.0"を用いて、keilというIDEで開発を行います。
また、IPhoneでは"nRFconnect"というアプリでスキャンします。

セントラル：IPhone8
ペリフェラル：BLENano2

発生している問題・エラーメッセージ

SDKでBLEの関数を使用するにはソフトデバイス（s132）をBLENano2に書き込まないといけません。
ソフトデバイスの書き込み方法が分からないため、ほかの方法を試そうとArduinoとMbedのサンプルプログラムで試しましたが、両方ともBLE通信を行うことができませんでした。
nRFconnectでスキャンしてもデバイスを見つけることができませんでした。

試したこと

まず、BLENano2にファームウェア（v1.0）を書き込みました。
ArduinoもMbedも初めにBLENano2についているLED(D13)でのLチカプログラム(Blinkyみたいな名前のもの)で動作確認を行ったので、設定ミスではないと思われます。

Arduinoのセットアップはこちらを参考にしました。
Mbedはこちらを参考にしました。

またIPhone8側の操作としては、「設定」→「Bluetooth」でのペアリングしてあるものを事前に外しました。その後、BluetoothをOnにしてnRFconnectを起動してScanを開始します。

MbedはBLEのライブラリが全く動かないということを書いてある記事があったのでしょうがないかとは思いますが、ArduinoでBLE接続ができないのは何か原因があるのでしょうか？

###追記
[SDK]
BLENano2のソフトデバイス書き込み方法は、本当に正しいのかはわからないのですが、ドラッグアンドドロップすればよいだけとのことでした。
しかしそれでもBLE通信が開始されることはありませんでした。

[Arduino]
"BLE_beacon"のプログラムでシリアルモニタで動作状況を確認しました。
おそらく"ble.startAdvertising();"でセントラル側へアドバタイズするのですが、その後の行やloopの中でSerial.plintlnで動作状況を確認しても、シリアルモニタに表示されるので、プログラムは正常に動いていると考えられます。
しかし、セントラル側でスキャンしようとしてもBLE通信可能デバイスとして検出されません。
iPhoneだけではなく、Android(Android4.4 API19)でも試してみました。Androidでも結果は変わらず、検出されませんでした。
Androidは自作のアプリで試しました。ほかのBLE通信デバイスとの接続確認済みなのでプログラムが原因ではなさそうです。

Comments

[mt08]

Nordic SDKのサンプルコードは、試しましたか？

[46psm]

返信ありがとうございます。
Nordic SDKのBLE_peripheralのサンプルコードはいくつか試しました。
先にソフトデバイスを書き込んでから、SDKのプログラム内容を変更することなく"ble_app_blinky"や"ble_app_beacon"を書き込んでみたのですがセントラル側での端末でスキャンされることはありませんでした。

ソフトデバイスの書き込み方に原因があるのか、SDKサンプルコードそのままでは使用できないのか、それとも他に原因があるのか、調べてもあまり出てこないのですが調査中です。

Answer 1

46psmさん、

NordicのHRMサンプルが動いた、ということで、ちょっと説明します。(別の回答として書きます。)

SoftDeviceは、nRF52チップ内のFLASHメモリのアドレス 0x0_0000から、配置されます。
SDK v15のSoftDevice S132だと、アドレス 0x0_0000 - 0x2_5FFFの　152KBが使用されます。

なので、ユーザアプリケーションは、0x2_6000 から配置することになります。
SoftDevice用のRAMのエリアも、ユーザアプリとかぶらないようにしないといけません。

Keil MDK-ARMを使っているということなので、
examples\ble_peripheral\ble_app_hrs\pca10040\s132\arm5_no_packs\ の
ble_app_hrs_pca10040_s132.uvprojx　をダブルクリックして、プロジェクトを開いてください。

ALT+[F7] で、プロジェクトのオプションのウィンドウを開いて、[Target]タブを見ると、
IROM1のとこで、Start=0x26000 , Size=0x5A000
IRAM1のとこで、Start=0x20002B90 , Size=0xD470
というのが見れますが、これが、ユーザが使う(使える)領域になります。

で、普通にサンプルをビルドすると、0x26000から始まる、アプリだけの hex が生成されるので、それを、components\softdevice\s132\hex にある、s132_nrf52_6.1.1_softdevice.hex と合体させて、さいごにできた hex をドラッグアンドドロップすれば、動くはずです。

私は、srec_cat.exe　というのを使って、SDのhexとユーザアプリのhexをくっつけました。前に↓の記事に書いたので、関連箇所を参考にしてみてください。nRF51の記事ですが、基本的に同じですね。
https://qiita.com/mt08/items/39359239a4b68caeadb5

Comments

[46psm]

mt08さん
ちょうど今どうしようかと思っていたことを書いていただき本当にありがとうございます！
nRF52でもsrec_cat.exeを使用してhexをくっつけ、動作させることができました。
本当にありがとうございます。

Answer 2

46psmさん、

Nordic SDK のサンプルコードのフォルダの、nRF5_SDK_15.3.0_59ac345/examples/ble_peripheral/ble_app_hrs/hex/フォルダ内にある、ble_app_hrs_pca10040_s132.hex をドラッグアンドドロップして、BLENano2に焼いて、nRF Connectアプリで、Nordic_HRM というのが見え、接続(Connect)もできました。

とりあえず、無線の動作は、↑のHEXファイルで、確認できると思います。

• 更新(2019-0327)

こんな感じに、Nordic_HRMというデバイスが見えます。(BLENano2は、ラップトップPCに挿しっぱなし)

Comments

[46psm]

mt08さん
回答ありがとうございます。

書いてある通りにやってみたのですが、nRF Connectアプリで表示されることはありませんでした。

手順の確認ですが、
１. BLENano2にソフトデバイスをドラッグアンドドロップで書き込む。
　(s132_nrf52_6.0.0/s132_nrf52_6.0.0_softdevice.hex)
２. BLENano2にサンプルコードをドラッグアンドドロップで書き込む。
　(nRF5_SDK_15.0.0_a53641a/examples/ble_peripheral/ble_app_hrs/hex/ble_app_hrs_pca10040_s132.hex)
３. 直流電源のマイナスとGNDピン、プラスとVDDピンを接続して3.3V供給
4. iPhone8でnRF ConnectアプリでSCAN

で間違っていないですよね。()内は自分の環境のバージョンです。
細かいようで申し訳ございません。
これでできていないとなるとチップの破損等を疑った方がよいでしょうか。

[mt08]

ble_app_hrs_pca10040_s132.hexに、softdeviceは含まれているので、このファイルのみで大丈夫ですね。
(両方のファイルを開いて、比較すると..)
ファイルを書き込んだあとはリセットがかかって、USBから電源が供給されてるので、書き込んだプログラムが動きはじめます。
ので、そのままで、電波を出してるはずなんですけどね。。。

[46psm]

返信ありがとうございます。
予備として購入していたもう一つのBLENano2で試した結果、nRF Connectで無事スキャンすることができました。
方法はmt08さんのおっしゃる通りでやりました。
一つ目のBLENano2ではなぜ無線通信ができないのかは謎ですが、とりあえず解決とさせていただきます。
本当にありがとうございました。

Answer 3

単純にググると
nRF52のSoftDeviceについて
の記事が。

Comments

[46psm]

MasahikoHirata様
回答ありがとうございます。
自分が調べてもこのサイトにたどり着かなかったので助かります！
記事がnRF51822のやつなので手順通りに行っても"Cortex-M4"というエラーが表示されてしまうのでもう少し検討させていただきます。

[MasahikoHirata]

ちなみに私もNano2は以前使いましたがarduino IDEでは簡単でした。

[46psm]

Arduinoのサンプログラムでも動かなかったのですが、Nano2自身が壊れている可能性を考えた方がいいですか？
一応SDKではLチカやSPI通信などはできましたし、ArduinoではLチカはできるのですが、、、
セントラル側のIPhoneもほかのデバイスはスキャンできるのでNano2のBLEのみが使えないんですよね