因項目需要,測試了兩家的幾款燈光控制器,都是rs232串口程序控制的。測試方法可供參考。
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圖:測試的控制器
測試目的及方法
因為項目上碰到的坑,本測試主要關心速度方面的。包括:
測試方法:
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圖:測試環境
傳感器使用硅光電池。其響應時間估計在微秒級,對這個測試是足夠快的。
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圖:硅光電池
本測試的示波器截圖中,綠色通道表示發出串口命令的時間,高電平為開(on),低電平為關(off)。黃色通道為硅光電池的電壓。
響應延遲
燈亮時亮度都設為50(最大值都是255); 燈滅時亮度設為0(h款沒有關的功能)或直接對應于關(l款)。
l款:實測在約10-12ms后燈光會亮,燈光滅的動作雖然也是從10-12秒開始,但燈滅的反應不是那么陡峭,大概需要18ms才能完全熄滅。
l款的命令是8個字節。9的波特率傳輸8個字符理論上也需要約7ms. 所以這個延遲屬于一個合理的水平(為了測試速度的極限值,測試程序并沒有讀控制器的回應;如果回讀,會慢不少)。
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圖:開和關的響應延遲(l款)
h款的響應延遲在50ms左右,要等亮度穩定下來,極端情況下要超過60ms。同樣也是燈滅花的時間更多。
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圖:開和關的響應延遲(h款)
廠家說在完全關和亮之間切換,花的時間會比較多,多于亮度變化的時間。下圖是用最低亮度1作為“關”進行的測試。可以看到改善并不顯著,亮的時間少了約10ms,但暗下來的時間多了約20ms.
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圖:開和暗的響應延遲(h款)
最小命令間隔
不斷縮小發送命令的間隔,可以看到變化。
比如,下圖是l款12ms,可以看到基本是正常的。
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圖:命令間隔12ms(l款)
當間隔減至11ms時,從波形上可以看到有的命令來不及處理。肉眼也可看到閃爍節奏的偶爾變化。
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圖:命令間隔11ms(l款)
這說明對于l款,12ms是最小的命令間隔。這個值和前面測的響應延遲基本相當。
下面是h款的,50ms基本正常,
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圖:命令間隔50ms(h款)
40ms時,命令看起來沒有遺漏。但有些在沒有完全滅時就開始下一個周期了。
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圖:命令間隔40ms(h款)
30ms時,命令應該也沒有遺漏,但燈基本上沒有滅下來。
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圖:命令間隔30ms(h款)
所以對于h款,比較安全的命令間隔還是應該在50ms以上。
燈光頻閃
前面的波形中可以看到,對于l款,高電平(即燈亮的時候)特別粗。其實這是因為燈光有頻閃。我們可以順便測試一下。
方法很簡單,將燈打到常開,用示波器的更高檔查看其波形的交流分量??梢钥吹筋l閃頻率大約90khz。這對調光led是一個正常的水平。
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圖:l款燈光頻閃(亮度50)
對于h款,則沒有頻閃。這可能是因為它用的恒流驅動模式。
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圖:h款燈光無頻閃(綠色是樹莓派低電平)
作為對比,綠色線是樹莓派gpio的低電平,可以看到其噪聲的大小。而燈光的波動比它小得多,可見燈光控制器電源和驅動還是不錯的。
測試程序
測試程序放在github上:github.com/loblab/lightctrl
在python環境下運行。測命令延遲需要一個電平作為對比,所以用了樹莓派。除此之外,其它測試其實是可以在pc上完成的。
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圖:測試程序
小結
本文對容易被忽視的rs232燈光控制器的程控速度和響應做了定量的測試。命令響應延遲和連續命令的最小間隔基本上相當。
l款的表現屬于正常水平,也符合串口通訊的中端定位(更快的可能要使用網絡接口了)。
h款的電源和燈光驅動做得不錯,完全無頻閃。但通訊和處理速度上太慢(波特率9的款更慢)?;旧现荒苡迷诘退偾袚Q的場合。但這產品定位就有點矛盾。無頻閃固然好,但對于非超高速攝影(一般拍照,ms級曝光時間),90khz的頻閃是完全夠用的(原因可見前文:用相機定量檢測燈光的頻閃)。
另外,h款的串口接口用目前通用的usb轉串口線不能連接(因為rx和tx反了)。l款的可以直接用。盡管rs232的rx和tx也是挺混亂的,但目前市場上的主流線纜也是一種事實標準,和它匹配會比較方便。還有,l款使用數顯和數調,程控和手動是完全同步的,而h款還是多旋鈕的方式。兩種方式各有利弊,但數顯數調更符合潮流一些。
來源:360新聞
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