2025年9月25日 星期四

為什麼 RS-485 會反射?電流不是跑超快嗎?(含示波器圖解)

我們常說電流的速度非常快,在導線中傳輸接近光速的 2/3(大約 2 × 10⁸ 公尺/秒),

也就是說,訊號在 100 公尺長的 RS-485 線路中傳播,來回一趟也不過是 1 微秒(1 µs)
這麼快的電流、這麼短的時間,我們真的還會「等到」訊號反彈回來嗎?

答案是:會,而且還會干擾你的通訊內容!

這一切的關鍵,跟 RS-485 的傳輸速率(bps) 有關。

以常見的 128000 bps(約 7.8 微秒/位元) 為例,當沒有終端電阻時,反射信號大約在 1 微秒內回來,仍然會落在同一個位元時間範圍中,造成接收端「看到重疊的波形」,產生誤判或通訊錯誤

而當你把速度拉高到 1 Mbps(1 微秒/位元),那麼反射波幾乎「正好回到下一個位元開始的時候」,干擾就更加嚴重。



如果不接終端電阻的情形下,線長跟速率的關系表:

線長單程傳輸延遲來回反射延遲建議安全速率 (bps)高於此速率可能受反射影響
5 公尺25 ns約 50 ns> 1 Mbps 也安全幾乎無明顯干擾
50 公尺250 ns約 500 ns≤ 500 kbps 建議加終端電阻> 750 kbps 開始風險升高
100 公尺500 ns約 1 µs≤ 250 kbps 最穩定> 500 kbps 易受反射干擾



如果在1200m  500kbps的情形下,不接終端電阻,會變成這樣。




如果加了終端電阻,就會是正常的訊號



所以你在辦公室做的實驗,也許不加終端電阻是可以,但到現場,還是加一加吧!



2025年7月21日 星期一

沒這120歐姆電阻 !!! 你的RS485通信可能要完蛋

 什麼是485


RS-485是一種廣泛應用於工業和樓宇自動化領域的串列通信標準。它支持多點通信,即一條匯流排上可以連接多個設備。RS-485的特點是能夠提供長距離通信(可達1200米以上)和高速度(最高10Mbps),同時具有較強的抗干擾能力。RS-485使用差分信號傳輸,這有助于減少電磁干擾(EMI)的影響,確保數據傳輸的可靠性。


不加可能的影響

在RS-485通信系統中,如果不使用終端電阻,可能會引起信號反射和回波,導致數據傳輸錯誤和丟包,影響通信的穩定性和可靠性,特別是在高速或長距離傳輸時。此外,還可能降低驅動信號的幅值,增大通信線上的壓降和收發器的功耗。因此,在高速率或長距離通信時,通常推薦使用終端電阻以確保通信質量。



終端電阻必須接嗎


RS-485終端電阻的使用取決於具體的應用場景。在某些情況下,終端電阻是必需的,而在其他情況下則可能是可選的(如短距離、低速率, 簡單網絡拓撲)。終端電阻的主要作用是防止信號反射,這在長距離通信或高速通信中尤為重要。信號反射可能會導致數據錯誤和通信故障。


哪些場景必須加


長距離通信:當通信距離超過一定閾值(通常認為是300米以上)時,由於信號在電纜中的傳輸時間增加,反射信號可能會在數據位的中間到達接收器,導致錯誤的數據讀取。在這種情況下,終端電阻是必需的。

高速通信:在高速數據傳輸時,信號的上升和下降時間變短,這可能導致反射信號在數據位的中間到達,影響通信質量。因此,在高速通信中,終端電阻的使用是推薦的。


多設備網絡:在複雜的網絡中,如果有多個設備連接到同一匯流排上,終端電阻可以幫助確保信號的穩定性和可靠性。

2025年2月12日 星期三

Wu.CommTool 好用的modbus調適工具

開源通訊調試工具:Wu.CommTool 簡介與應用

在工業自動化與物聯網應用中,Modbus 與 MQTT 是兩種常見的通訊協議。Wu.CommTool 是一款基於 C#、WPF、Prism、MaterialDesignHandyControl 開發的開源通訊調試工具,能夠幫助工程師快速調試這些協議。




Wu.CommTool 主要功能

  • Modbus RTU:自動格式化與解析數據幀、設備搜尋、數據監控、讀寫操作等。
  • Modbus TCP:目前開發中,未來將支援自訂數據幀功能。
  • MQTT 伺服器:可作為本地 MQTT 伺服器,方便測試 MQTT 客戶端連線。
  • MQTT 客戶端:可訂閱與發佈訊息,支援 JSON 格式化顯示。
  • 附加工具:內建 JSON 格式化工具與轉換功能,提升調試效率。

為什麼選擇 Wu.CommTool?

相較於其他通訊調試工具,Wu.CommTool 具備以下優勢:

  • 開源免費,無需額外授權費用。
  • 操作界面簡潔直觀,適合新手與專業工程師。
  • 支援 Modbus 與 MQTT,適用於工業自動化與物聯網應用。
  • 持續更新與維護,功能不斷擴充

如何下載與安裝?

你可以從 GitHub 官方倉庫下載最新版本:

👉 點擊前往 GitHub 官方頁面

最新版本為 1.4.0.22,發布日期為 2024 年 10 月 7 日。

結論

Wu.CommTool 是一款功能強大且免費的通訊調試工具,適合從事 工業自動化、物聯網開發、嵌入式系統 的工程師。如果你正在尋找一款易用的 Modbus 與 MQTT 調試工具,不妨下載試試看!