電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李誠(chéng)）隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，短視頻行業(yè)得以快速興起，并掀起了全民皆是創(chuàng)作者的短視頻創(chuàng)作熱潮。作為畫(huà)面防抖、簡(jiǎn)化運(yùn)鏡難度的手持云臺(tái)，也在浪潮中乘風(fēng)而起，成為了這一賽道上的新亮點(diǎn)。

近日，筆者拿到了一款型號(hào)為浩瀚X的手持云臺(tái)，在使用體驗(yàn)一段時(shí)間后，對(duì)其進(jìn)行了拆解和工作原理分析。

云臺(tái)三軸拆解

此款云臺(tái)采用了可折疊式的三軸防抖設(shè)計(jì)，每一軸內(nèi)都有與之軸向功能對(duì)應(yīng)的電路板以及驅(qū)動(dòng)云臺(tái)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，握桿部分主要為云臺(tái)的轉(zhuǎn)向控制單元、電池充放電管理單元和無(wú)線通信單元。

航向軸（左）、橫滾軸（中）、俯仰軸（右）

通過(guò)對(duì)電路的對(duì)比，他們之間非常的相似，但又略有不同。這里可以把航向軸看做是一塊基礎(chǔ)板，橫滾軸在航向軸的基礎(chǔ)上，多了一顆控制云臺(tái)的MCU。俯仰軸在航向軸的基礎(chǔ)上，多了一顆手機(jī)偏轉(zhuǎn)位置信息讀取的陀螺儀。

航向軸正面（左） 反面（中）電路

上圖為航向軸的電路板，這部分電路主要由三個(gè)接線端子和一顆電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片構(gòu)成。其中，圓孔附近的4根線主要負(fù)責(zé)連接電源，以及由外部向云臺(tái)輸入控制信號(hào)的作用。外部輸入的信號(hào)，會(huì)通過(guò)排線傳遞到橫滾軸上的MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的背面為一顆與電機(jī)動(dòng)力線互聯(lián)的接線端子。

橫滾軸正面（左）反面（右）

橫滾軸為云臺(tái)控制的主要數(shù)據(jù)處理單元，使用到了一顆雅特力的32位MCU，通過(guò)排線與俯仰軸、航向軸以及握桿部分電路相連，實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的讀取和電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)送。

俯仰軸除了電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片之外，還使用到了一顆能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量手機(jī)的偏轉(zhuǎn)角度、方向加速度等運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的三軸陀螺儀芯片。并且這顆陀螺儀芯片會(huì)將采集到的數(shù)據(jù)與橫滾軸上的MCU保持實(shí)時(shí)通信，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后，MCU會(huì)向橫滾軸和俯仰軸內(nèi)部的電機(jī)發(fā)出一個(gè)反向的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，來(lái)調(diào)整手機(jī)的角度，抵消晃動(dòng)。

云臺(tái)握桿拆解

握桿部分主要以電池的充放電管理單元和無(wú)線通信單元組成，還內(nèi)置了一顆容量為2000mAh的18650鋰電池。電池與電路板之間只使用了泡沫棉進(jìn)行隔離，并沒(méi)有使用膠水或其他東西對(duì)電池進(jìn)行固定。

板子正面的綠色組件為云臺(tái)與手機(jī)互聯(lián)的無(wú)線通信單元，它是來(lái)自泰凌微的低功耗藍(lán)牙模組，使用的是TLSR823x系列的32位MCU，支持藍(lán)牙5.0的通信協(xié)議。旁邊是一顆為藍(lán)牙主控提供時(shí)鐘的24.0MHz有源晶振。這里之所以使用板載小板的設(shè)計(jì)主要是為了降低研發(fā)成本，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。

同時(shí)，該藍(lán)牙模組作為手機(jī)與云臺(tái)之間連接唯一通道，云臺(tái)上的視頻拍攝、變焦控制以及手機(jī)端的人物鎖定、物體追蹤功能都是基于這個(gè)藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)的。

當(dāng)按下視頻錄制鍵或變焦控制按鈕時(shí)，藍(lán)牙模塊會(huì)向手機(jī)端發(fā)射一個(gè)控制信號(hào)，手機(jī)端軟件會(huì)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，并執(zhí)行相應(yīng)的指令。當(dāng)啟用物體追蹤功能時(shí)，手機(jī)端軟件會(huì)先對(duì)被鎖定物體進(jìn)行識(shí)別，再通過(guò)藍(lán)牙模塊與控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的MCU完成通信，實(shí)現(xiàn)物體追蹤。換而言之，這個(gè)藍(lán)牙模塊既可以通過(guò)云臺(tái)控制手機(jī)，也可以通過(guò)手機(jī)控制云臺(tái)。

藍(lán)牙模組上方是一顆絲印為HD7000A的5V/1A單電芯充電管理芯片，由于該云臺(tái)使用的電池輸出電壓僅為3.7V，不能滿足電機(jī)的工作電壓需求。未解決這一問(wèn)題，板子上還設(shè)計(jì)了一套由升壓芯片和電感、二極管、三極管構(gòu)成的升壓電路來(lái)提高電機(jī)輸入端的電壓，帶動(dòng)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

總結(jié)

通過(guò)拆解來(lái)看，其實(shí)手持云臺(tái)的構(gòu)造原理還是比較簡(jiǎn)單的，主要通過(guò)陀螺儀來(lái)獲取手機(jī)當(dāng)前的位置、加速度信息，配合MCU驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)視頻拍攝防抖的目的，具體的云臺(tái)結(jié)構(gòu)如上圖所示。