利用51單片機開發板和光驅步進電機制作激光雕刻機

ID:263954 · 發表于 2018-1-3 20:54

偶然看到自制激光雕刻機的視頻，心癢癢的也想搞一個，沒學過單片機的我先買了一個開發板，照著教程從點亮led小燈開始學，逐步到數碼管、步進電機，之前上學學了點編程，所以感覺不難。接下來開始了從網上淘零件組裝雕刻機的過程。

主要配件：
1、從光驅拆的步進電機 2個我買的是焊接好線的八九塊一個（注意下焊接的線容易脫落，最好用熱熔膠槍固定下焊點位置）

2、手里現有的 51單片機開發板  （51單片機最小系統也可）
3、250mw的激光模組一個再加一個12mm散熱座  三四十左右
4、L298N 步進電機驅動板  2個六七塊錢一個

5、杜邦線  公母頭母母頭公公頭若干（有一部分用導線代替也可以）6、小的水平儀（買電視掛架送的，有些掛畫也送）7、路由器交換機的12V電源1個（我試了下9V也可）
8、ULN2003  一個  我買的6毛一個

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
首先是制作支架  看到有酒盒子做的拿廢光驅殼做的  我是用小米相機的盒子（沒有裁切鐵皮的工具，就地取材

）
底跟蓋垂直用螺絲或者膠槍固定，然后將兩個步進電機一個用螺絲固定在垂直面一個固定在水平面注意用水平儀確定橫平豎直，不然雕刻出來的圖形就是變形的在水平面的光驅滑塊上面放一塊亞克力或者其他平板并用膠槍固定作為雕刻平臺，記得用水平儀調整水平。

將激光模塊用軟鐵絲固定在垂直電機的滑塊上，注意調整激光模塊角度確保橫平豎直。下面是接線（自己手工畫的，請不要笑

）

用杜邦線將開發板 P1.0-P1.3  P1.4-P1.7 分別接L298N的 In1-In4
將12V電源的正極（圓孔插頭中間為正極）接兩個L298N的12V
12V電源負極（插頭外面的金屬）接兩個L298N的GND，再與開發板芯片的GND相接，再與ULN2003的左下角倒數第一個針腳以及激光模組的GND連接起來
從任意一個L298N的 5V引線接ULN2003的右下角倒數第一個針腳
杜邦線將開發板 P2.0 接ULN2003的左下角倒數第二個針腳，右下角倒數第二個針腳接激光正極
將L298N的馬達A、B輸出接步進電機 A A- B B-  （我買的電機是按照 A A- B B-排列的，也有不一致的，用萬用表測電阻 A A- 或者 B B-之間的電阻很小，接錯電機抖動不走，換下順序就好）

開發板usb口接電腦燒錄程序打開雕刻程序，選擇4800波特率打開端口用圖片或者文字測試下電機運行情況。
電機運行方向不對把電機線順序整體重新換下就好，記得調整激光功率我的紙箱和木頭 30%左右即可雕刻。這是完成圖

附件是雕刻程序和源代碼，感謝原作者。

單片機源程序如下:

/*z地址定義
50 1=x+，2=x-，3=y+,4=y-
51 前進后退步數高
52 前進后退步數低
53
54/55 字寬
56
57 弱光開關
58/59 激光強度
60 x軸速度
61 y軸速度
62 開始打印0,57
63 暫停
64 停止標志
65
66 左右標記
100開始時灰度圖數據
*/
#include <reg52.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define N z[60] //X速度
#define M z[61] //Y速度
sbit xa=P1^3;//步進電機接線定義移動激光頭
sbit xa_=P1^2;
sbit xb=P1^1;
sbit xb_=P1^0;
sbit a=P1^4;
sbit a_=P1^5;
sbit b=P1^6;
sbit b_=P1^7;
/*sbit a=P1^4;//步進電機接線定義移動底板
sbit a_=P1^5;
sbit b=P1^6;
sbit b_=P1^7;
sbit xa=P1^3;
sbit xa_=P1^2;
sbit xb=P1^1;
sbit xb_=P1^0; */
sbit jg=P2^0;
sbit led=P2^1;//指示燈
uchar xdata z[500]={0};//緩存
uchar buff[3];//串口緩存
uchar x1,x0,y1,y0,cont2=0;
uchar xfb=4,yfb=4;//走步標志位
unsigned char HighRH = 0; //高電平重載值的高字節
unsigned char HighRL = 0; //高電平重載值的低字節
unsigned char LowRH = 0; //低電平重載值的高字節
unsigned char LowRL = 0; //低電平重載值的低字節
void delayms(uint xms)
{
uint i,j;
for(i=xms;i>0;i--) //i=xms即延時約xms毫秒
for(j=110;j>0;j--);
}
/* 配置并啟動PWM，fr-頻率，dc-占空比 */
void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc)
{
unsigned int high, low;
unsigned long tmp;
tmp = (11059200/12) / fr; //計算一個周期所需的計數值
high = (tmp*dc) / 100; //計算高電平所需的計數值
low = tmp - high; //計算低電平所需的計數值
high = 65536 - high + 12; //計算高電平的重載值并補償中斷延時
low = 65536 - low + 12; //計算低電平的重載值并補償中斷延時
HighRH = (unsigned char)(high>>8); //高電平重載值拆分為高低字節
HighRL = (unsigned char)high;
LowRH = (unsigned char)(low>>8); //低電平重載值拆分為高低字節
LowRL = (unsigned char)low;
TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位
TMOD |= 0x01; //配置T0為模式1
TH0 = HighRH; //加載T0重載值
TL0 = HighRL;
ET0 = 1; //使能T0中斷
TR0 = 1; //啟動T0
jg = 0; //輸出低電平，關閉激光
}
/* 關閉PWM */
void ClosePWM()
{
TR0 = 0; //停止定時器0
ET0 = 0; //禁止定時器0中斷
jg = 0; //輸出低電平，關閉激光
}
/* T0中斷服務函數，產生PWM輸出 */
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
if (jg == 0) //當前輸出為低電平時，裝載高電平值并輸出高電平
{
TH0 = LowRH;
TL0 = LowRL;
jg = 1;
}
else //當前輸出為高電平時，裝載低電平值并輸出低電平
{
TH0 = HighRH;
TL0 = HighRL;
jg = 0;
}
}
void xfor(uint i) //x軸前進函數，前進多少步
{
while(1)
{
if(xfb==4)
{
xa=xb=1;
xb_=xa_=0;
xfb=1;
i--;
delayms(N);
if(i==0){xa=xb=0; break;}
}
if(xfb==1)
{
xb=xa_=1;
xa=xb_=0;
xfb=2;
i--;
delayms(N);
if(i==0){xa_=xb=0; break;}
}
if(xfb==2)
{
xa_=xb_=1;
xb=xa=0;
xfb=3; //走步標志位
i--;
delayms(N);
if(i==0){xa_=xb_=0; break;}
}
if(xfb==3)
{
xa_=xb=0;
xb_=xa=1;
xfb=4;
i--;
delayms(N);
if(i==0){xa=xb_=0; break;}
}
}
}
void xbac(uint i) //xxx后退函數
{
while(1)
{
if(xfb==1)
{
xa_=xb=0;
xb_=xa=1;
xfb=4;
i--; //走步標志位
delayms(N);
if(i==0){xa=xb_=0; break;}
}
if(xfb==4)
{
xa_=xb_=1;
xb=xa=0;
xfb=3;
i--;
delayms(N);
if(i==0){xa_=xb_=0; break;}
}
if(xfb==3)
{
xb=xa_=1;
xa=xb_=0;
xfb=2; //走步標志位
i--;
delayms(N);
if(i==0){xa_=xb=0; break;}
}
if(xfb==2)
{
xa=xb=1;
xb_=xa_=0;
xfb=1;
i--;
delayms(N);
if(i==0){xa=xb=0; break;}
}
}
}
void yfor(uint i) //y軸前進函數
{
while(1)
{
switch(yfb)
{
case 4:{a=b=1; b_=a_=0; yfb=1; i--; delayms(M); if(i==0){a=b=0;break;}}
case 1:{b=a_=1; a=b_=0; yfb=2; i--; delayms(M); if(i==0){a_=b=0;break;}}
case 2:{a_=b_=1; b=a=0; yfb=3; i--; delayms(M); if(i==0){a_=b_=0;break;}}
case 3:{b_=a=1; a_=b=0; yfb=4; i--; delayms(M); if(i==0){a=b_=0;break;}}
}
if(i==0) break;
}
}
void ybac(uint i) //yy后退函數
{
while(1)
{
switch(yfb)
{
case 1:{a=b_=1; b=a_=0; yfb=4; i--; delayms(M); if(i==0){a=b_=0;break;}}
case 4:{b_=a_=1; a=b=0; yfb=3; i--; delayms(M); if(i==0){a_=b_=0;break;}}
case 3:{a_=b=1; b_=a=0; yfb=2; i--; delayms(M); if(i==0){a_=b=0;break;}}
case 2:{b=a=1; a_=b_=0; yfb=1; i--; delayms(M); if(i==0){a=b=0;break;}}
}
if(i==0) break;
}
}
void dazi(uint zik)//打印函數 ******打印函數已更改******
{
uint x;
jg=1;
for(x=0;x<zik;x++)//執行zik個循環，x軸右移zik步
{
while(z[63]); //暫停等待
if(z[64]==1) break;//停止標志跳出循環
SBUF=255; // 每開始打印一個點，向上位機發送255，上位機進度顯示用
jg=1; //開激光
delayms((z[99+x]*(z[58]*256+z[59]))/100);
jg=0; //關閉激光
if(z[66]==1)
{
xbac(1);
}
else
{
xfor(1);
}
}
if(z[64==1]) z[64]=0;
else{yfor(1);} //y軸進一行
z[62]=0; //一行打印完成
SBUF=1; //發送信息，表示打印一行完成
}
/* 串口配置函數，baud-通信波特率 */
void ConfigUART(unsigned int baud)
{
/* SCON = 0x50; //配置串口為模式1
TMOD &= 0x0F; //清零T1的控制位
TMOD |= 0x20; //配置T1為模式2
TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud; //計算T1重載值
TL1 = TH1; //初值等于重載值
ET1 = 0; //禁止T1中斷
ES = 1; //使能串口中斷
TR1 = 1; //啟動T1 */
SCON=0X50; //設置為工作方式1
// TMOD=0X20; //設置計數器工作方式2
TMOD &= 0x0F; //清零T1的控制位
TMOD |= 0x20; //配置T1為模式2
PCON=0X80; //波特率加倍
TH1=0Xf3; //計數器初始值設置，注意波特率是4800的
TL1=0Xf3;
ES=1; //打開接收中斷
EA=1; //打開總中斷
TR1=1;
}
void chuanlo() interrupt 4
{
if(RI)
{
buff[cont2]=SBUF;//每次3字節，地址高，地址低，數據，，
cont2++;
if(cont2==3)//每收3個字節，把數據寫入地址中
{
z[(buff[0]*256)+buff[1]]=buff[2];
cont2=0;
SBUF=0; //*****************在這里加入這行代碼測試一下*******************************
}
RI=0;
}
if(TI)
{
TI=0;
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復制代碼

所有資料51hei提供下載:

激光.7z (491.76 KB, 下載次數: 492)

ID:263954 · 發表于 2018-1-3 22:23

雕刻尺寸只能在38mm*38mm以內圖片像素超過250就超過行程了。
附件是雕刻的效果，供大家參考一下
銀行卡簽名處的名字福字都是刻的
木頭上的字還有紙板上的圖案和文字
最后一個不是石頭哦，石頭不是這個級別能刻的，這是菠蘿蜜的果核

，老婆提議我就試了下，還真能刻，嘿嘿，現在整天在家里翻騰，恨不得給能刻的東西都刻上一個圖案

ID:75626 · 發表于 2018-1-11 20:19

樓主我從淘寶上買的250mw的激光模組上面怎么寫的電壓是3.7-4.5v 接5v會不會燒壞怎么解決

ID:83285 · 發表于 2018-3-19 18:37

我的軟件上方向調整鍵測試時接P2.1的LED會閃爍，但電機不運行，檢測P1.0-----P1.7口一直是高電平

ID:298490 · 發表于 2018-3-28 18:58

很好很強大

ID:295779 · 發表于 2018-4-14 23:21

你好，能聯系嗎？我遇到了一些問題

ID:288930 · 發表于 2018-4-18 23:01

我做的刻出來的東西都是扁的，就是感覺y軸行進的不對！

ID:295779 · 發表于 2018-4-22 08:21

祝云章發表于 2018-4-18 23:01
我做的刻出來的東西都是扁的，就是感覺y軸行進的不對！

扁的一般是y軸步進電機丟步了，
或者絲桿上卡住了幾下

ID:290429 · 發表于 2018-4-22 20:47

我雕刻出來的都是實心的這是怎么回事，還有這個uln2003鏈接不對呀
還有激光強度和xy速度多少最佳

ID:17521 · 發表于 2018-5-4 11:04

學習學習啊，好資料，51黑有你更精彩!!!

ID:320105 · 發表于 2018-6-5 16:28

是接兩個電源嗎？單片機接5V電源，L298N接12V電源

ID:338412 · 發表于 2018-6-13 20:44

附件下載下來打不開，文件損壞

ID:351539 · 發表于 2018-6-14 13:30

感謝分享，不過積分還不夠下載

ID:106794 · 發表于 2018-8-2 16:13

感謝分享

ID:264608 · 發表于 2018-8-25 22:53

如果下載的資料里夠全那值得學習

ID:248582 · 發表于 2018-8-31 20:31

謝謝朋友的分享！

ID:425046 · 發表于 2018-11-12 15:19

慢慢學習

ID:425046 · 發表于 2018-11-12 15:20

慢慢學習好好倒騰

ID:426033 · 發表于 2018-11-15 23:45

樓主光驅支架是在哪家店買的

ID:338818 · 發表于 2019-1-16 13:33

lfq3779 發表于 2018-3-19 18:37
我的軟件上方向調整鍵測試時接P2.1的LED會閃爍，但電機不運行，檢測P1.0-----P1.7口一直是高電平

我也是請問你解決了嗎

ID:399179 · 發表于 2019-1-16 16:06

資料里面有軟件嗎？

ID:448822 · 發表于 2019-2-9 14:22

感謝分享

ID:453838 · 發表于 2019-2-11 22:48

激光為什么接在ULN2003上

ID:549530 · 發表于 2019-5-28 19:12

樓主！您好！請問學步進電機那部分教程哪里有

ID:495121 · 發表于 2019-7-14 15:25

樓主能不能，將接線圖再詳細點啊。跪求

ID:495121 · 發表于 2019-7-17 22:34

18333727054 發表于 2018-1-11 20:19
樓主我從淘寶上買的250mw的激光模組上面怎么寫的電壓是3.7-4.5v 接5v會不會燒壞怎么解決

長時間工作肯定會壞的。加個串一個1Ω的電阻

ID:552794 · 發表于 2019-7-18 08:59

請問版主：上位機配什么程序？

ID:587472 · 發表于 2019-7-20 19:52

就想下這個，積分不夠，但支持樓主，好東西，估計刻電路版沒問題

ID:171746 · 發表于 2019-7-23 14:40

請問激光頭距離地板是多少最好？

ID:525478 · 發表于 2019-7-24 14:55

慢慢學習好好倒騰

ID:138247 · 發表于 2019-7-29 18:50

謝謝樓主分享！

ID:473471 · 發表于 2019-7-29 21:40

謝謝分享，好資料

ID:617378 · 發表于 2019-10-2 14:11

lfq3779 發表于 2018-3-19 18:37
我的軟件上方向調整鍵測試時接P2.1的LED會閃爍，但電機不運行，檢測P1.0-----P1.7口一直是高電平

我也一樣

ID:617378 · 發表于 2019-10-3 10:40

為什么接上電機沒反應。。。還有這個包解壓不了

ID:609520 · 發表于 2019-11-9 16:18

好東西保存以后研究

ID:480013 · 發表于 2019-11-10 12:27

學習了，感謝分享

ID:643742 · 發表于 2019-12-3 14:27

學習學習，看了很久了，借鑒下，謝謝！

ID:535904 · 發表于 2019-12-8 10:37

大家都制作成功了嗎?

ID:78050 · 發表于 2019-12-23 10:56

后面新來的發表于 2019-2-11 22:48
激光為什么接在ULN2003上

那是因為當初我手里剛好有ul2003，功率大正好

ID:668822 · 發表于 2019-12-24 00:20

ne666 發表于 2019-10-2 14:11
我也一樣

你好，你的問題解決了沒有！

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