灯光控制器的比较测试

因项目需要,测试了两家的几款灯光控制器,都是RS232串口程序控制的。测试方法可供参考。

  • L款:厂家L,波特率9600, 2通道
  • H款:厂家H,波特率115200, 8通道和4通道
图:测试的控制器

测试目的及方法

因为项目上碰到的坑,本测试主要关心速度方面的。包括:

  • 控制器响应延迟:即发出或收到命令(开和关)到灯光实际反应(亮和灭)的时间滞后;
  • 控制器连续处理两条命令的最小间隔时间。
  • 顺便简单测了下频闪。

测试方法:

  • 循环发送开和关的命令;
  • 发送命令的同时通过树莓派GPIO给出一个电平信号;
  • 用光电传感器和示波器跟踪查看灯光的反应。
图:测试环境

传感器使用硅光电池。其响应时间估计在微秒级,对这个测试是足够快的。

图:硅光电池

本测试的示波器截图中,绿色通道表示发出串口命令的时间,高电平为开(on),低电平为关(off)。黄色通道为硅光电池的电压。

响应延迟

灯亮时亮度都设为50(最大值都是255); 灯灭时亮度设为0(H款没有关的功能)或直接对应于关(L款)。

L款:实测在约10-12ms后灯光会亮,灯光灭的动作虽然也是从10-12秒开始,但灯灭的反应不是那么陡峭,大概需要18ms才能完全熄灭。

L款的命令是8个字节。9600的波特率传输8个字符理论上也需要约7ms. 所以这个延迟属于一个合理的水平(为了测试速度的极限值,测试程序并没有读控制器的回应;如果回读,会慢不少)。

图:开和关的响应延迟(L款)

H款的响应延迟在50ms左右,要等亮度稳定下来,极端情况下要超过60ms。同样也是灯灭花的时间更多。

图:开和关的响应延迟(H款)

厂家说在完全关和亮之间切换,花的时间会比较多,多于亮度变化的时间。下图是用最低亮度1作为“关”进行的测试。可以看到改善并不显著,亮的时间少了约10ms,但暗下来的时间多了约20ms.

图:开和暗的响应延迟(H款)

最小命令间隔

不断缩小发送命令的间隔,可以看到变化。

比如,下图是L款12ms,可以看到基本是正常的。

图:命令间隔12ms(L款)

当间隔减至11ms时,从波形上可以看到有的命令来不及处理。肉眼也可看到闪烁节奏的偶尔变化。

图:命令间隔11ms(L款)

这说明对于L款,12ms是最小的命令间隔。这个值和前面测的响应延迟基本相当。

下面是H款的,50ms基本正常,

图:命令间隔50ms(H款)

40ms时,命令看起来没有遗漏。但有些在没有完全灭时就开始下一个周期了。

图:命令间隔40ms(H款)

30ms时,命令应该也没有遗漏,但灯基本上没有灭下来。

图:命令间隔30ms(H款)

所以对于H款,比较安全的命令间隔还是应该在50ms以上。

灯光频闪

前面的波形中可以看到,对于L款,高电平(即灯亮的时候)特别粗。其实这是因为灯光有频闪。我们可以顺便测试一下。

方法很简单,将灯打到常开,用示波器的更高档查看其波形的交流分量。可以看到频闪频率大约90KHz。这对调光LED是一个正常的水平。

图:L款灯光频闪(亮度50)

对于H款,则没有频闪。这可能是因为它用的恒流驱动模式。

图:H款灯光无频闪(绿色是树莓派低电平)

作为对比,绿色线是树莓派GPIO的低电平,可以看到其噪声的大小。而灯光的波动比它小得多,可见灯光控制器电源和驱动还是不错的。

测试程序

测试程序放在GitHub上:https://github.com/loblab/lightctrl

在Python环境下运行。测命令延迟需要一个电平作为对比,所以用了树莓派。除此之外,其它测试其实是可以在PC上完成的。

图:测试程序

小结

本文对容易被忽视的RS232灯光控制器的程控速度和响应做了定量的测试。命令响应延迟和连续命令的最小间隔基本上相当。

L款的表现属于正常水平,也符合串口通讯的中端定位(更快的可能要使用网络接口了)。

H款的电源和灯光驱动做得不错,完全无频闪。但通讯和处理速度上太慢(波特率9600的款更慢)。基本上只能用在低速切换的场合。但这产品定位就有点矛盾。无频闪固然好,但对于非超高速摄影(一般拍照,ms级曝光时间),90KHz的频闪是完全够用的(原因可见前文:用相机定量检测灯光的频闪)。

另外,H款的串口接口用目前通用的USB转串口线不能连接(因为RX和TX反了)。L款的可以直接用。尽管RS232的RX和TX也是挺混乱的,但目前市场上的主流线缆也是一种事实标准,和它匹配会比较方便。还有,L款使用数显和数调,程控和手动是完全同步的,而H款还是多旋钮的方式。两种方式各有利弊,但数显数调更符合潮流一些。

综上,感觉H家的这款产品在接口和通讯上比同类产品落后了一代。希望厂家能及时改善,与时俱进,提升产品竞争力。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,504评论 6 496
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,434评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 160,089评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,378评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,472评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,506评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,519评论 3 413
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,292评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,738评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,022评论 2 329
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,194评论 1 342
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,873评论 5 338
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,536评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,162评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,413评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,075评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,080评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容

  • 什么是嵌入式 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engin...
    Leon_Geo阅读 3,700评论 1 20
  • 选择题部分 1.(),只有在发生短路事故时或者在负荷电流较大时,变流器中才会有足够的二次电流作为继电保护跳闸之用。...
    skystarwuwei阅读 12,878评论 0 7
  • 1、嵌入式系统的定义 (1)定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本...
    荣卓然阅读 1,814评论 0 5
  • 专业考题类型管理运行工作负责人一般作业考题内容选项A选项B选项C选项D选项E选项F正确答案 变电单选GYSZ本规程...
    小白兔去钓鱼阅读 8,983评论 0 13
  • ​​​本文主要介绍嵌入式系统的一些基础知识,希望对各位有帮助。 嵌入式系统基础 1、嵌入式系统的定义 (1)定义:...
    OpenJetson阅读 3,299评论 0 13