基于51單片機(jī)的激光雕刻機(jī)

ID:63888 · 發(fā)表于 2016-11-7 15:10

看了許多電子愛好者做的激光雕刻機(jī)，我很眼熱，可惜都是使用arduino的，本人不會arduino，只會些單片機(jī)，而且還是半吊子，加上套件比較貴，所有加起來都有兩百元了，所有計(jì)劃被耽擱下來，忽然有一條瀏覽網(wǎng)頁的時候，看到有人使用單片機(jī)就做出來了激光雕刻機(jī)，我也想試試，經(jīng)過一段時間的購買材料，搜集資料，因?yàn)楸救说木帉懗绦虻乃教耍瑳]辦法只能使用網(wǎng)上找的上位機(jī)和程序，終于完成了這個東西，讓我們來看看吧
雕刻過程視頻地址：http://v.youku.com/v_show/id_XMTU4MTg5MjY0NA==.html

激光雕刻機(jī)圖

整體圖

使用的STC單片機(jī)，使用此款單片機(jī)是因?yàn)槠銻AM內(nèi)存大，

資料下載：

資料.rar (565.22 KB, 下載次數(shù): 1083)

SetupLaser.rar (8.19 MB, 下載次數(shù): 1084)

51單片機(jī)源程序：

/*z地址定義
50 1=x+，2=x-，3=y+,4=y-
51 前進(jìn)后退步數(shù)高
52 前進(jìn)后退步數(shù)低
53
54/55 字寬
56
57 弱光開關(guān)
58/59 激光強(qiáng)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(biāo)志
65
66 左右標(biāo)記
100開始時灰度圖數(shù)據(jù)
*/
#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 a=P1^3;//步進(jìn)電機(jī)接線定義移動激光頭
sbit a_=P1^2;
sbit b=P1^1;
sbit b_=P1^0;
sbit xa=P1^4;
sbit xa_=P1^5;
sbit xb=P1^6;
sbit xb_=P1^7;
/*sbit a=P1^4;//步進(jìn)電機(jī)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(biāo)志位
unsigned char HighRH = 0; //高電平重載值的高字節(jié)
unsigned char HighRL = 0; //高電平重載值的低字節(jié)
unsigned char LowRH = 0; //低電平重載值的高字節(jié)
unsigned char LowRL = 0; //低電平重載值的低字節(jié)
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(jì)算一個周期所需的計(jì)數(shù)值
high = (tmp*dc) / 100; //計(jì)算高電平所需的計(jì)數(shù)值
low = tmp - high; //計(jì)算低電平所需的計(jì)數(shù)值
high = 65536 - high + 12; //計(jì)算高電平的重載值并補(bǔ)償中斷延時
low = 65536 - low + 12; //計(jì)算低電平的重載值并補(bǔ)償中斷延時
HighRH = (unsigned char)(high>>8); //高電平重載值拆分為高低字節(jié)
HighRL = (unsigned char)high;
LowRH = (unsigned char)(low>>8); //低電平重載值拆分為高低字節(jié)
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 = 1; //輸出低電平，關(guān)閉激光
}
/* 關(guān)閉PWM */
void ClosePWM()
{
TR0 = 0; //停止定時器0
ET0 = 0; //禁止定時器0中斷
jg = 1; //輸出低電平，關(guān)閉激光
}
/* T0中斷服務(wù)函數(shù)，產(chǎn)生PWM輸出 */
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
if (jg == 1) //當(dāng)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 = 0;
}
else //當(dāng)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 = 1;
}
}
void xfor(uint i) //x軸前進(jìn)函數(shù)，前進(jìn)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(biāo)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(shù)
{
while(1)
{
if(xfb==1)
{
xa_=xb=0;
xb_=xa=1;
xfb=4;
i--; //走步標(biāo)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(biāo)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(jìn)函數(shù)
{
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(shù)
{
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(shù) ******打印函數(shù)已更改******
{
uint x;
jg=0;
for(x=0;x<zik;x++)//執(zhí)行zik個循環(huán)，x軸右移zik步
{
while(z[63]); //暫停等待
if(z[64]==1) break;//停止標(biāo)志跳出循環(huán)
SBUF=255; // 每開始打印一個點(diǎn)，向上位機(jī)發(fā)送255，上位機(jī)進(jìn)度顯示用
jg=0; //開激光
delayms((z[99+x]*(z[58]*256+z[59]))/100);
jg=1; //關(guān)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(jìn)一行
z[62]=0; //一行打印完成
SBUF=1; //發(fā)送信息，表示打印一行完成
}
/* 串口配置函數(shù)，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(jì)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
}
void chuanlo() interrupt 4
{
if(RI)
{
buff[cont2]=SBUF;//每次3字節(jié)，地址高，地址低，數(shù)據(jù)，，
cont2++;
if(cont2==3)//每收3個字節(jié)，把數(shù)據(jù)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;
}
}
main()
{
EA=1;
P0=0xff;
ConfigUART(9600) ;
z[60]=15;//默認(rèn)的參數(shù)
z[61]=15;
z[56]=1;
z[62]=0;
jg=0;
cont2=0;
while(1)
{
// *****此處已更改******
if(z[57]==100){ConfigPWM(100, 98);delayms(10);} //上位機(jī)指令處理，打開弱光定位，頻率100Hz，占空比98%
else if(z[57]==1) jg=0; //打開強(qiáng)光
else { ClosePWM(); delayms(10);}
if(cont2!=0) led=0; else led=1;//指示通信是否可用
if(z[50]==1){xfor(z[51]*256+z[52]);z[50]=0;}//x+
if(z[50]==2){xbac(z[51]*256+z[52]);z[50]=0;}//x-
if(z[50]==3){yfor(z[51]*256+z[52]);z[50]=0;}//y+
if(z[50]==4){ybac(z[51]*256+z[52]);z[50]=0;}//y-
if(z[62])//開始打印標(biāo)志
{
dazi(z[54]*256+z[55]);
}
}
}

復(fù)制代碼

電路圖，其中采用USB轉(zhuǎn)TTL連接電腦，就是普通的串口連接

采用另外的電路板來方便驅(qū)動模塊連接電機(jī)

最小單片機(jī)電路

USB轉(zhuǎn)TTL

激光驅(qū)動板，使用ULN2003，這是以前制作的方便單片機(jī)控制外設(shè)

L298N模塊

上位機(jī)

使用激光雕刻機(jī)雕刻的圖片，看著還行吧，不過只能使用顏色深一點(diǎn)的紙來打印，我使用
的事快遞盒子

當(dāng)然還有一些小問題要說一下，就是圖片的問題，以下面這張圖為例，這是網(wǎng)上下載的圖片，最好圖片小一點(diǎn)，長寬要在電機(jī)長度范圍內(nèi)

如果直接用軟件添加圖片就會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，這種情況會使打印時間變得很長，往往都是一個多小時以上，而我則想了辦法，改用抖動算法，可是這個軟件沒有這個功能，怎么辦呢，用別的軟件

別人的激光雕刻軟件用這個功能

我就導(dǎo)入圖片，然后灰度化，選擇最合適的圖片，然后使用QQ的截圖功能，將抖動完成的圖片保存下來

這是截圖好的

然后使用我們用的軟件，添加圖片就可以用了，以前要用一個小時，現(xiàn)在只要半小時了，網(wǎng)上下載的圖片最好是白色背景，否則就會浪費(fèi)時間打印這些多余的背景，那些黑色就是

抖動軟件就在附件那里，需要的可以下載
還有就是在打印之前要使用軟件的方向鍵控制電機(jī)的前后左右是否能正常轉(zhuǎn)動，如不能則需要調(diào)整，電機(jī)的方向倒過來的可以將電機(jī)驅(qū)動模塊的輸入端幾根線調(diào)換位置，以到達(dá)正常運(yùn)動，而且打印之前使用弱光定位，然后X軸移動到最左，Y軸移動到最外，使激光的光線照到紙張的左上角，以到達(dá)打印范圍最大化還有就是激光強(qiáng)度不要太高，太高不僅會將紙張燒穿而且還會導(dǎo)致打印時間變長，像我一般是選擇20-30左右
再有就是我的單片機(jī)是使用USB轉(zhuǎn)TTL模塊的供電的，而激光和電機(jī)是使用單獨(dú)供電的，并且電機(jī)和激光的電源與單片機(jī)的電源共地，因?yàn)殡姍C(jī)和激光需要許多電流，共用一個電源會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定的，激光和電機(jī)的電源我使用的是手機(jī)充電器，將手機(jī)充電線改造成電源線
成本
支架一套    25元
激光散熱器一個 9元
激光一個    32元
二相四線電機(jī)兩個 36元
L298N模塊兩個    13元
STC單片機(jī) 一個    6元
其余材料為以前所擁有的，未記，不過也不會太多，支架可以自己制作，當(dāng)然看自己的能力了，電機(jī)可以用電腦光驅(qū)的電機(jī)

ID:235410 · 發(fā)表于 2017-10-21 00:54

會3d打印，就是不會激光雕刻，多謝大神分享，我想激光頭功率可以再大嗎，做到機(jī)關(guān)切割紙板等，還有那個軟件挺好，是怎么實(shí)時控制的呢？是用的USB轉(zhuǎn)TTL串口嗎？打算好好學(xué)習(xí)一下大神的作品。

ID:668822 · 發(fā)表于 2019-12-20 00:35

樓主你好！照你的做了一個，程序下載成功后和上位機(jī)通信無反應(yīng)。換了幾個雕刻軟件都一樣。
所有元件均為好的。我對程序是個半吊子。
孤獨(dú)的我兩星期了還沒解決這個問題，誠懇高手給予幫助！

ID:668822 · 發(fā)表于 2019-12-21 20:00

ws1zxm 發(fā)表于 2019-12-20 00:35
樓主你好！照你的做了一個，程序下載成功后和上位機(jī)通信無反應(yīng)。換了幾個雕刻軟件都一樣。
所有元件均為好 ...

各位黑友；經(jīng)實(shí)踐程序是完全正確的。致于和上位機(jī)通信無反應(yīng)，是要用樓主的上位機(jī)軟件才可行。
也就是說要下載樓主提供的軟件！

ID:151661 · 發(fā)表于 2016-12-20 15:52

做過arduino的，有機(jī)會也做一個這樣的。

ID:160984 · 發(fā)表于 2017-1-9 17:36

謝謝大師分享

ID:147215 · 發(fā)表于 2017-1-14 08:38

謝謝分享！，，，，

ID:159575 · 發(fā)表于 2017-1-18 13:48

好啊，改天試試

ID:157110 · 發(fā)表于 2017-1-19 19:50

厲害啊恩

ID:163574 · 發(fā)表于 2017-2-6 21:26

正在做，支架搭好了，就差驅(qū)動了😁

ID:73762 · 發(fā)表于 2017-2-7 09:55

謝謝分享！，

ID:73762 · 發(fā)表于 2017-2-7 10:11

厲害啊樓主

ID:163711 · 發(fā)表于 2017-2-7 15:20

牛人！厲害啊！

ID:163574 · 發(fā)表于 2017-2-18 15:00

我的不懂什么問題，發(fā)送不了數(shù)據(jù)

ID:147920 · 發(fā)表于 2017-3-4 00:04

這個可以有，成本相對少點(diǎn)

謝謝分享

ID:194389 · 發(fā)表于 2017-4-28 06:49

一直想做一個，苦于沒有思路，在打算開工。

ID:157057 · 發(fā)表于 2017-5-1 08:54

好東西！

ID:196326 · 發(fā)表于 2017-5-5 00:17

請問驅(qū)動stc單片機(jī)可以兼容用 A4988 或者 easydriver嗎

ID:196326 · 發(fā)表于 2017-5-5 00:38

激光和電機(jī)單獨(dú)供電是用什么電源適配器

ID:154074 · 發(fā)表于 2017-5-9 10:01

良心好貼！

ID:196311 · 發(fā)表于 2017-5-10 11:11

好東東，正想玩玩，做個記號等有錢了就來下載

ID:138004 · 發(fā)表于 2017-5-10 15:19

51單片機(jī)的激光雕刻機(jī)

ID:199111 · 發(fā)表于 2017-5-10 15:22

學(xué)單片機(jī)新手一枚。

ID:89356 · 發(fā)表于 2017-5-13 02:28

.學(xué)單片機(jī)新手一枚

ID:209421 · 發(fā)表于 2017-6-21 07:04

做的很好，學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

ID:232204 · 發(fā)表于 2017-9-10 11:40

贊贊贊

ID:231862 · 發(fā)表于 2017-9-10 15:46

大佬，你的上位機(jī)在哪下的，你的程序用微雕管家也能雕刻嗎，我怎么連接不到設(shè)備呢，也是用51做的，用的你的程序

ID:238040 · 發(fā)表于 2017-10-9 16:25

為了下載這個資料，注冊了這個賬號，無奈黒幣還不夠

ID:201949 · 發(fā)表于 2017-10-17 10:28

不知stm32可以用這個上位機(jī)不？

ID:119341 · 發(fā)表于 2017-10-17 12:36

太好了，不錯的帖子

ID:240522 · 發(fā)表于 2017-10-22 09:20

先作為了解吧，先把我的光立方做完在考慮做這個！！！

ID:187478 · 發(fā)表于 2017-10-22 15:49

好厲害

ID:243247 · 發(fā)表于 2017-10-26 20:57

厲害，厲害！

ID:225757 · 發(fā)表于 2017-11-1 20:33

厲害厲害，受教了

ID:245349 · 發(fā)表于 2017-11-2 21:57

學(xué)習(xí)了，特別關(guān)心上位機(jī)程序

ID:246491 · 發(fā)表于 2017-11-6 12:45

真的很好，只可惜黑幣不夠下載不了。

ID:246473 · 發(fā)表于 2017-11-10 08:35

這個能雕刻G代碼嗎？

ID:248054 · 發(fā)表于 2017-11-10 14:13

有百度云嗎

ID:249055 · 發(fā)表于 2017-11-14 15:54

一直想做一個棒!

ID:248218 · 發(fā)表于 2017-11-16 01:20

我也想做

ID:243748 · 發(fā)表于 2017-11-16 11:09

下載了，文件打不怎么回事，用什么軟件能打開？

ID:248218 · 發(fā)表于 2017-11-16 16:46

贊一個！樓主還在不，出一個具體點(diǎn)的教成呀

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基于51單片機(jī)的激光雕刻機(jī)

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