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ESP32と5V IOのUSB UARTデバイスによるWifi問題まとめ

(2021/11/23更新)

対象デバイス

• M5Atomシリーズ
• M5StickCシリーズ
• TimerCAM
• その他USB-UARTにCH552を使用しているM5Stack社製品

不具合内容

• Wifi電波の到達距離が他のESP32デバイスと比較して極端に短い（アクセスポイントから数m程度）、AP接続に失敗する。

原因

• USB-UART CH552を5V IOで使用しており、ESP32のMODE切り替えであるIO0が5Vにpullupされている。
  電源電圧が高めでIO0が約4.2V以上にになるとWiFi接続率が悪化する。（赤線）

対策方法

• M5Stack社、井田健太氏、糸井成夫氏により対策FWがリリースされました。
  FWと更新方法

関連BBS

• Facebook/M5Stack User Group Japan：https://www.facebook.com/groups/154504605228235/permalink/699719300706760/

• M5Stack社コミュニティ：https://community.m5stack.com/topic/3048/short-wifi-effective-range-and-io0-3-9v-issue-with-lite-and-matrix

• EspressIF/arduino-ESP32：https://github.com/espressif/arduino-esp32/issues/2144

  • ESP32コミュニティでWiFiエラーログが表示され、通信が不安定になる問題が報告される。
    ※このエラーログは通常のFWでは表示されません、DebugLevel=Verpose等のFWを書き込む必要があります。
  • ESP32のIO0はADC2_1とのpinmuxになっており、ADC2はWiFi機能の一部として使用される。
  • IO0の出力段の電気回路により4V以上の高電圧がADC2に流れ込み、WiFi機能に何らかの影響を及ぼしている可能性がある。