飛宇穩定器拆解:握杆的手,不怕顫抖

【大比特導讀】如今伴隨著視頻自媒體、現場直播、Vlog(視頻博客)等新興信息載體的普及，手持穩定器成為人們拍攝視頻必備的輔助工具之一，那麼近期《半導體器件應用》雜誌便對一款來自飛宇科技的三軸手持穩定器 SPG-C 進行拆解圖解，為大家帶來現如今穩定器是如何俘獲人們的芳心?

在這個信息碎片化的時代裡，一張靜態的圖片遠遠不足以視頻傳播的信息更具有吸引力，人們開始越來越喜歡用視頻記錄生活的精彩動態，過後再用最真切地心態去感受這些創作所能帶來的情感交織，不管是生活上的詩意還是遍地雞毛，都讓記憶在腦海碰撞中不再模糊，從某種意義上來說這算是一件頗具儀式感的事情。

但是從現實情況出發，這般「詩和遠方的浪漫」背後，卻是要求拍攝者視頻的每一幀畫面都是穩定的、連貫的、美感的、共情的、傷感的......其中畫面的穩定和質感是讓我們享受酣暢淋漓體驗的前提，特別在移動攝像機的時候，如果你沒有一雙麒麟臂輔助，那麼就很有可能拍攝出讓觀看者感到煩躁、疲勞甚至產生嘔吐感的抖動畫面。

所以為了保證觀看者的舒適感，又能兼顧到鏡頭表現力的需求。1973年，美國人蓋瑞特·布朗(Garrett Brown)發明了一臺極具有革新意義的機器——布朗穩定器(後來更名為斯坦尼康)。該種穩定器由於採用了大量的機械式平衡設計，可以使攝像機更好靈活地穿梭在不同的視角維度，從而穩定的拍攝出有表現力的鏡頭且保證了觀看者的觀影舒適感。

如今又伴隨著視頻自媒體、現場直播、Vlog(視頻博客)等新興信息載體的普及，布朗穩定器這種專業級別的設備也開始通過不斷的改造升級，逐漸調整到普通玩家也能很好地駕馭移動拍攝的方式，再搭配上手機、運動相機、微單等小型錄像設備，極大程度上提高了視頻畫面的整體質量。

那麼，近期《半導體器件應用》雜誌便對一款來自飛宇科技的三軸手持穩定器 SPG-C 進行拆解圖解，為大家帶來現如今穩定器是如何俘獲人們的芳心?

手持穩定器的工作原理

穩定器實際上是由三個陀螺儀組成的，陀螺儀是基於角動量守恆理論設計用來傳感與維持方向的裝置，主要位於軸中心的可旋轉轉子，轉子是屬於微型的無刷電機，通過電子控制器控制無刷電機的方向和速度。一般情況下，每一個陀螺儀代表了一個維度，在三軸穩定器上就分別配備了航向軸、俯仰軸、橫滾軸。

飛宇科技三軸手持穩定器 SPG-C 產品外觀

SPG-C整體外觀以黑色為基調，三軸部分採用金色邊圈點綴，機身採用鋁合金材質，表面有添加噴砂工藝處理，既做到耐用堅固，又能防塵防指紋，總重量為335g。

SPG-C手柄上方右側的機身標有產品型號

SPG-C手柄上方左側採用常見的MICRO-USB接口，外部蓋使用防塵橡膠材質，據了解，該款產品的充電接口只能達到5V/0.5A的充電功率。

SPG-C手柄上方背面處設有一枚手動數碼變焦按鍵和1/4英寸螺絲孔位，依靠該數碼變焦按鍵可輕鬆實現專業化鏡頭，但缺點是會對畫質有所影響，而且在變焦過程中的錯頓感會較強。

SPG-C手柄上方正面為操控區域，從左到右依次是狀態指示燈、四向搖杆、電源/功能鍵、藍牙快門。四向搖杆為控制穩定器仰俯、旋轉;電源/功能鍵為通過不同組合方式來實現穩定器的目標追隨、復位等多種操作形式。

行動裝置放置處為彈簧夾、內嵌軟膠墊，支持最小內徑47.76mm、最大內徑為82.40mm;此外，由於夾具設計較緊，拉開時會需要稍微用力。(不配置重塊的情況下，手機重量

飛宇科技三軸手持穩定器 SPG-C 產品軟體與操控方面

飛宇SPG-C穩定器的設置是通過Feiyu ON APP來實現特殊的拍攝效果。以IPhone XS為例，就需要換上輕配重塊才能讓手機達到平衡位。

在拍攝取景界面左側是功能菜單欄，其雲臺設置中可發現有三軸電機跟隨速度的調節，配合四向搖杆控制來實現精準微調達到穩定器最佳的工作狀態。另外，拍照功能也支持自由全景、快速全景、超廣角、延時、光軌、人臉跟蹤等。

飛宇科技三軸手持穩定器 SPG-C 拆解

第一步：首先找到操控區域與手柄電池罩之間的旋轉處，隨即旋轉後取出電池與電池罩。

第二步：熱風加熱幾秒俯仰軸外部的皮質圓貼膜，隨後可輕鬆撕下貼膜，再用螺絲刀卸下其表面下的3顆螺絲，擰開外部蓋板以及拔出與PC設備電源供電的類似的插拔接口，便可清晰可見俯仰軸電路控制板

第三步：與上同理操作，便可清晰可見橫滾軸電路控制板

第四步：卸下操控區域與航向軸連接的3顆螺絲，握緊操控區域部分拔出連接兩端的插針，便可分離操控區域與航向軸部分。

第五步：拔出電路板與電機模塊連接的插拔接口，便可完整取出各軸向的電路控制板。

第六步：用刮片沿著操控區域背面的縫隙，撬開外部蓋，便可清晰可見該區域電路板結構。

在進行第一步拆解後;整體一覽

在進行第二至第五步拆解後;可得橫滾軸、航向軸、俯仰軸與各自部分的控制電路板一覽。

橫滾軸與俯仰軸為通用橫滾俯仰電機;航向軸為低內阻航向電機。

在進行第六步拆解後;操控區域背面內部一覽

紅線所連接的其中一端範圍為電源的正極

電池方面，飛宇科技SPG系列通用的可充電ICR 22650專用圓柱鋰電池，3.7V，3000mAh的電量滿足長時間的拍攝需求，據官方資料顯示，可達7小時的超長續航。

優點：容量較大、壽命長、安全新高高電壓高內阻小，不具備記憶效應，隨時可接受充電狀態。

電機部分

每一個方向軸都配有一個無刷電機，每個電機都需要單獨的電路控制板來進行驅動。其中由主要核心的控制電路面板運算控制算法內容，隨後將內容指令發送到方向軸的電路控制板，實現三軸電機轉動來穩定控制。

用戶通過四向遙感以軸向角度來達到控制效果，並且可以根據偏移的角度或力度來準確反饋電機的速度。另外，每個電機與軸承連接位置都有進行潤滑油設計，此作用可降低內部噪音，以及在受到外力作用幹擾下，不會對軸向角度產生較大的偏移，提高穩定性。

主控面板部分

三個方向軸的主控面板正面一覽

其主控面板上的晶片器件類型基本一致，皆配有一顆32位的微控制器、運算放大器、貼片晶體諧振器;兩顆鉭電容;以及部分絲印晶片。

三個方向軸的主控面板背面一覽

主控晶片部分是採用意法半導體(ST)的STM32F103C8T6增強型系列，晶片架構為高性能的ARM 32位的Cortex-M3 CPU ARM Cortex-M3 32位的RISC內核，工作頻率為72MHz，內置高速存儲器(高達128K字節的快閃記憶體和20K字節的SRAM)，豐富的增強I/O埠和聯接到兩條APB總線的外設。所有型號的器件都包含2個12位的ADC、3個通用16位定時器和1個PWM定時器，還包含標準和先進的通信接口：多達2個I2C接口和SPI接口、3個USART接口、一個USB接口和一個CAN接口。

優勢是實現了MCU的需要提供了低成本的平臺、縮減的引腳數目、降低 的系統功耗，同時提供卓越的計算性能和先進的中斷系統響應。

另外，該器件可與所有的ARM工具和軟體兼容。

應用領域：

● 電機驅動和應用控制

● 醫療和手持設備

● PC遊戲外設和GPS平臺、工業應用

● 可編程控制器(PLC)、變頻器、印表機和掃描儀

● 警報系統、視頻對講、和暖氣通風空調系

德州儀器(Texas Instruments)的通用運算放大器LMV358系列，該裝置採用低壓(2.7V至5.5V)低電壓工作放大器，具有軌對軌輸出擺動，且工作電壓從5V降至30V，封裝尺寸降至DBV(SOT-23)封裝尺寸一般，屬於最經濟有效的解決方案，可用於各種應用場合。

應用領域：

●空調電機控制

●可攜式媒體播放器

●DC/DC模塊

●冰箱、洗衣機

德州儀器運放LMV358 IC 基礎說明

鉭電容器件47uF 耐壓為6

鉭電容全稱是鉭電解電容，也屬於電解電容的一種，由於鉭電容內部沒有電解液，很適合在高溫下工作。這種獨特自愈性能，保證了其長壽命和可靠性的優勢。但缺點是容量較小、價格也比鋁電容貴，而且耐電壓及電流能力較弱。

貼片晶振SJK 12.000

產品特徵：無鉛、高精度特性，最高可達高頻範圍，適用於自動安裝和回流焊;是藍牙無線通訊設備的最佳選擇，同時適用於DSN，PDA和行動電話。

操控區域內部：NORDIC的藍牙無線晶片模塊N51822系列，是一款為超低功耗無線應用(ULPwirelesss applications)打造的多協議單晶片解決方案。它整合了Nordic一流的無線傳送器，同時支持Bluetooth(R) low energy 和專用的2.4GHz協議棧。

該器件特點：通信距離：30m(條件：空曠區域 / 1M速率)，工作頻段為2.4GHz，工作電壓為2.0V ~ 3.6V，溫度範圍為-40℃ ~ 85℃，尺寸為24.5mm x 32.26mm(PCB)，接口為除P0.26和P0.27外，所有I/O接口，排針間距為2.00mm，兩側排針間距為18.00mm，天線為板載天線。

應用領域：

● 可穿戴設備

● 藍牙智能應用

● 行動電話外設

● RF智能射頻標籤

● 智能家用電器、工業控制、數據採集系統

NORDIC的藍牙無線晶片模塊N51822系列基礎介紹

操控區域內部：芯科科技(SILICON LABS)的USB轉串口晶片CP2102系列，該器件由單晶片USB到UART數據傳輸，可集成USB收發器：不需要外部電阻，集成時鐘：不需要外部品體，溫度範圍為：﹣40至+85℃。

電源復位電路為3.3V輸出(CP 2102)-3.45V輸出(CP 2109)，與CP 2101兼容的100%引腳和軟體。供電電壓自助式：3.0至3.6V;USB總線供電：4.0至5.25V;USB功能控制器可做到USB規範2.0兼容，全速(12Mbps);通過掛接引腳支持USB暫停狀態。而且封裝符合RoHS標準的28針QFN(5x5毫米)。

芯科科技(SILICON LABS)的USB轉串口晶片CP2102系列基礎信息

全部拆解完畢

半導體器件應用網總結

半導體器件應用網通過拆解了解到，飛宇手持穩定器 SPG-C整體是由手柄、操控部分和支撐雲臺三部分組成。其內置一顆可充電圓柱鋰電池22650，搭配德州儀器的通用運算放大器LMV358，可實現電池穩定充放電以及為三軸電機提供供電，同時主控模組部分採用了意法半導體的STM32F103C8T6增強型系列、NORDIC的藍牙無線晶片模塊N51822系列、芯科科技(SILICON LABS)的USB轉串口晶片CP2102系列以及其他重要元器件，所以做到有出色的信息運算能力，確保通信距離更長以及連接更可靠穩定，同時進一步提高組件的的能效，而且具備超低功耗可延長電池續航時間，使得智能控制穩定器在通電後能按照設計要求，正常的進入工作狀態且保持較高的精確度。

此外，穩定器的結構和平衡也相當重要，三個無刷電機控制不僅抵消了拍攝者手抖或因前進後退造成的畫面抖動，還可以在物理平衡的狀態下使自身電機負載達到最小、最省電。在結合了智能防抖算法後，就算遭受外力作用下也可回位迅速，且位置精準，不得不說此款產品的電機算法和電機扭力已經足夠滿足大部分人的使用要求。

總之，對於普通用戶來說，拍攝工具是提升拍攝手法和創意的好幫手，此款產品除了常見的功能外，一些專業的功能也可以在拍攝取景界面左側按鍵調出，完美解決了一般手機的抖動問題，讓拍攝出更凸顯個性且滿意的作品變成一件簡單的事。

本文為大比特資訊原創文章，如需轉載請在文前註明來源