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摄影,永不停息

注意
本文最后更新于 2014-07-11,文中内容可能已过时。

嘿嘿,又是技术日志发表的时候了。这次的主角不是我噢!是佳能IXUS130数码相机,提着是因为改造的同时也要尊重别人的版权吧。

各位使用数码相机的朋友,是否经常烦恼于相机总是没有电?闪光灯开了几次,电就像幽灵一样,哗然就闪没了。对于使用5号干电池的老机来说,更让人抓狂。 颠覆了整个世界,只为扶正你的倒影——让数码相机永远告别经常没电的历史。 市面上一直没有一台可以待机充电的数码相机,而且其电池容量少得可怜。求人不如求己。 Do It Yourself

本次改造,实现了可直接通入5V USB电源维持相机正常工作,同时,老本也不能丢,仍然支持电池供电。同时,发掘了新隐藏功能。得益于外部电源的大电流供电,相机的闪光灯充电速度比以往快了将近一半,闪光连拍也不是遥不可及的事情。

拆机

注意,这款相机,(可能其他品牌也一样),其内部排线很多,一定要小心,否则排线断了就要重新买一条了。镜头、快门部分我们不拆,因为不用改到那部分。拆了如果CCD进灰了也是个非常棘手的事情。当然,做这些手术,你首先必须具备电子电路知识,否则很容易迷失方向,接不通电源甚至短路。

先来个心理预防针: 一旦上电调试,你必须时刻留意CPU及其周围芯片的温度,并时不时用手触摸(冬天要戴手套),时时刻刻感知芯片的温度。一旦温度升得太快,三四五六秒就比较烫手,就必须马上断掉电源。千千万万不能全身心地投入到测试刚才所做的改动上面,病人的心脏永远是最重要的。跟医生做手术时刻监测心率是同一回事。 排线有很多种插法,有锁扣的,有直接像排针一样插进去的。除了像排针那样,头是硬硬平平的那种,可以直接插拔。所有的排线都有东西锁着,那东西就在排线座的焊点附近,像个杆,推上去排线才能轻轻松松取出来。不然,松软的排线怎么能插到这么紧的槽里面?根本使不上力。

开始分析相机的供电系统。 只需要从总的地方入手,具体电路小分支不用管。比如电池的触点。 找准哪里是接正极,哪里是接负极。经过我测试发现,相机的电池虽然有三个触点,除了左右两边是正负极外,中间的信号触点在相机的电路里不做严格的检测,通常检测电量,即使这个触点悬空,只要正负极电压符合相机工作电压范围,照旧能正常工作。只是,你会发现,开机后,屏幕上方少了电量指示器。

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值得注意的是,仔细观察,多用万用表测量,你会发现,这款相机里各个元器件的GND是通过各种金属框架连接起来的,在排线中并不都是有连接。所以,如果你不了解详细电路,在调试的时候,不要偷懒,把一些螺丝上了。否则整体工作会不正常,如镜头伸缩不灵活,关机时镜头没办法完全缩回,等等奇奇葩葩的有趣问题。

设计方案

这款相机在底部标有工作电压,4.3V 。 啊,4.3V,真是一个中间的数字。没有固定的三角IC稳压芯片可以将5V转换为4.3V。我考虑了一下,方案有三种:

  1. 使用ADJ可调型稳压电源芯片,将5V精确转换成4.3V。但想到,在这小小的数码相机里,容得下这么大元件吗?而且这种芯片还有附属电路。
  2. 古老的办法,每个人都会。直接串联一个电阻降压。5V到4.3V,其变化范围并不是很大,我可没有这么小而功率大的电阻。同时相机在不同时期的工作电流是不一样的,伸缩镜头,闪光灯充电,还有平时的看照片。电流变化幅度很大,一个定值电阻不能很好地将电压始终保持在4.3V。
  3. 还记得二极管的特性吗?除了单向导电性外,由于其制造材料,它还具有压降。硅材料压降在0.6~0.8V 大功率的硅二极管还可以得到1V 。 锗材料 0.2~0.3V 。

通过对比,我更愿选择第3种方案,简单粗暴。

开搞

首先用二极管搭桥,接入外部5V电源,测试输出电压合适再装到相机里。 一般情况下一个二极管压降0.6~0.8V,可是,你懂的。国内厂家制造这些元件质量参差不齐。对这种微芯片来说,宁愿低压也不要太高压。高压一下就激坏,低压顶多就是启动不了,一点都不坏,就像你电池没电一样。 于是,我串联两个1N5819肖基特二极管。(后来调试闪光灯的时候发现,它1A的持续电流显得有点小,尽量选择2A及其以上的,持续工作时温度不会上升那么快。但是不要紧,闪光灯也不是经常持续充电的,它峰值电流可达25A呢。)。

然后再串联一个4.7K的电阻到地。 使二极管优先产生压降的作用。于是,这个电阻的两端就有合适的电压了,实际测量得4.1V 。很不错。为了方便说明,临时画个电路图,我做的时候没画过这个。

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做好后,用热缩管封装二极管,一方面起绝缘左右,另一方面保护旁边的线不被烧伤。

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哈!做好了。接下来要做的就是调整机子内部结构,能够容得下我这三个电子元件。

寻寻觅觅……发现一个碍眼的HDMI接口,相机支持HDMI直接投影到电视上,但是现在还有谁用这个功能呢?还需要专用线的,现在都是直接读卡。 马上开电焊台的风枪,320℃ 4档风速,小风嘴,找好支撑点,哗哗地,三秒钟马上熔化,快速用镊子提走。贴片就是这么爽快。吹的时候注意其他地方的隔热,否则容易吹松周围的元器件,导致虚焊。但无论怎么样,速战速决是根本。

拿走后,就有一个大空间了。横着塞进去,哈哈,天助我也。刚好合适。

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焊接线路,使之与电路板连通。我这里经过二极管降压后正极输出接的是电池正极触点,负极输出接左上角一个小小的测试点,这个测试点是与GND连通的。设计这块电路板的人也不是死脑筋的人,电路板上一般会有很多很多测试点(各种裸露的小焊点),用来诊断相机的各种错误,包括芯片通讯总线,程序问题等等,还可以通过这些测试点进行编程操作。

进行这些操作的前提,必须使调试器与相机共地,为了方便共地,常规的设计原则下,每组测试点附近大概半径3mm的范围内,至少有一个GND点。我就近取了一个,电源的负极触点也行,但是太挤了,线穿不过去。

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接好后,重新理顺下走线。当然不是很好看了,别人走排线,我走飞线,还是挤在这么狭小的空间里。 必须注意的是,二极管对温度很敏感,由二极管的特性曲线知道,温度越高,正向压降越低,这可不得了。所以串联两个二极管,尽量一开始就把电压降低点,给温度留大点余地。同时加装散热片辅助散热。散热片就是我随手剪的一块铝片插进去就行了。这机壳是金属的,将热量往后面导。注意与电路板绝缘。

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上电,测试!

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哦也!成功。1A的移动电源输出下,镜头伸缩正常,拍照正常,1080P录像也正常。屏幕上,你注意到了和一般相机有什么区别吗?………………………………………对!前文提到的电量指示器。

发热量还是有点。但不至于很烫手。原先使用原装电池的时候也是这么烫的,现在倒是多了一个热源罢了。 启用闪光灯,诶!相机马上掉电。镜头都没给我缩回来。太可恶了,反复几次测试,这可能是闪光灯充电时电流超过1A了,移动电源自动进行过流保护。我换接2.1A 5V 输出 。一切正常,闪光灯闪爆你双眼……哈哈。

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市面上,从来没有这么一款可以外接电源的数码相机,也没有可以待机充电的数码相机。也许是内部空间不够,放不下稳压元件。也许,根本不需要,因为那些设计师们很相信他们的电池容量能够满足摄影者的需求。但,谁敢说我出门只带一块电池呢? 而且,这些电池一点都不耐用。锂电池需要经常充放电,才能保持最佳的活性。相机不像手机天天都在放电,天天都在充电。而相机电池也不怎么得到设计者的重视。 我买了四块电池,两块原装,两块龙威盛。操蛋的,一两百块一块电池,用得不到一年,就基本上充不进什么电了。而且相机配的都是座充,座充又是因省成本,没办法向手机那样对电压、电流进行综合判断,很容易就造成过冲或者充不饱。

哎,多留出一手还总比被这几块电池狠狠地束缚自己不能拍照好啊。虽然USB线牵连着相机和放在口袋里的充电宝,稍微有点累赘。但对于充电宝这10400mAH的电量,你舍得放下这点累赘去换取更大的摄影乐趣么? 作为一个摄影爱好者,遇到想拍的场景,却没有电拍。啊!人间的悲哀,后悔莫及。

尾巴

自从我买了人生中第一台数码相机,也就是我现在改装的这款佳能IXUS130,就对摄影着了魔。当时一开始只是为了拍学校的元旦晚会,当时又不知道单反,偶尔看到几款价格完全超乎我想象。于是在淘宝里拼命地找,对比。最终买了个当时同类里远拍能力比较好的数码卡片相机。

拍舞台、拍人像、风景,骑行抓拍,玩得不亦乐乎。由于数码相机从启动到完成拍摄仅需不到5秒 ,你还可以让时间更短。抓拍骑行途中的风景,搞笑的场面。虽然不如单反相机拍出来的画面来得唯美但……

如果你有一张二十年前一家人包饺子,或者是一张和女朋友一起吃雪糕时随手拍的照片等。看着这些照片,此刻的你,还会去注意那些构图,色彩的好坏吗?还会讨厌当时拍得歪歪扭扭吗?也许当时拍得不正经,才能反映出美好的时光里那年那天欢乐幸福的心情。

只要摄影的目的触及灵魂,无论是什么相机,什么拍摄手法,都是一张具有非凡意义的照片,其隐含的故事、意义,远远大于相片色彩效果本身。让人回想起当初那个小美好……

所以,放下对设备的一味追求,够用就行。去努力抓拍生活中的美好吧,告诉八十年后的自己和孩子们,我这一生过得是如此精彩,幸福。