Лазерный гравер с использованием CD-ROM / Writer на ATmega328p

Лазерная гравировальная машина - инструмент , который использует лазер для гравировки объекта. Для сборки этого инструмента я использовал два старых CD-ROM, которые лежали в моем гараже. Система позиционирования X / Y построена с использованием сборки двигателя CD-ROM . С этим оборудованием область гравировки будет почти 38 мм x 38 мм.

Предупреждение! Приводы лазерных диодов излучают видимое и невидимое лазерное излучение, и они чрезвычайно опасны! Их свет может навсегда повредить глаза. Вы никогда не должны смотреть в рабочий диод даже без объектива или наводить его на отражающую поверхность. Лазерный луч может стать причиной ожогов или пожара. Обычно это лазер класса IIIb. Все, что вы делаете на свой страх и риск.

Используемый лазер - это красный лазерный диод, снятый с оптики записывающего DVD-ROM. Он должен быть на 100 мА. Лазерный диод обычно имеет три контакта, один - общий заземляющий, лазерный и фотодиодный катод (-), один - анод лазерного диода (+), другой - анодный фотодиодный анод (+). Если используемый вами диод не имеет метки, и вы не знаете распиновку диода, вам нужно найти лазерный катод и анод. Один простой метод, который я использую, - включить диод при 1,8-2,2 В, всего лишь на небольшое количество времени, скажем, 1 сек, если идет ток, то распиновка правильная.

Лазерный диод должен работать с подходящим драйвером, я использовал небольшой и недорогой регулируемый драйвер на базе LM358, способный работать от 10 мА до 400 мА, он также оснащен входным выводом TTL для включения или выключения лазера. Вы также можете использовать LM317 для создания простого драйвера для лазерных устройств. Для удаления дыма установлен стандартный бесщеточный вентилятор 80 х 80 мм, что предотвращает чернение линз лазерной оптики.

Два маленьких шаговых двигателя, для управления которыми используются два шаговых привода EasyDriver . EasyDriver - это драйверная плата на базе Allegro A3967. Двигатели питаются от напряжения 5 вольт. Еще раз, если вы не знаете маркировку проводов моторов, вам просто нужно обратить внимание на пару каждой катушки, а затем подключиться к выходу мотора EasyDriver. Если направление инвертировано, инвертируйте проводку катушки или просто настройте grbl, чтобы инвертировать направление оси.

Используемый здесь микроконтроллер - ATmega328p, работающий на частоте 16 МГц. Я использовал плату Arduino Mini, даже если программное обеспечение не использует структуру Arduino. Используемое программное обеспечение - grbl , доступное по адресу http://github.com/grbl/grbl , который является мощным, но открытым кодом g-code parser .
Я использую grbl версию grbl v0.8c (ATmega328p, 16mhz, 9600). Вам просто нужно загрузить прошивку с помощью вашего любимого загрузчика, на странице grbl wiki вы узнаете, как сделать этот шаг. На странице wiki grbl вы также можете найти любую другую информацию о настройке команды и программного обеспечения. Команды для гравировального станка отправляются через UART . Когда вы собираете свою harware, обратите внимание на ее построение, делающую X нормальным к оси Y. Два направления должны быть перпендикулярными, иначе ваша гравировка будет искажена.

Ниже вы найдете схемы, которые я использую.

Подключите и загрузите прошивку grbl к вашему микроконтроллеру, вы можете использовать программное обеспечение терминала или контроллер grbl для настройки вашей платы. Я использую Grbl Controller для настройки и отправки команды grbl, но вы также можете использовать простой терминал.
Ниже вы можете найти параметры конфигурации grbl, которые я изменил, в основном, что я изменил здесь:

Установите шаг / мм для установки правильного расстояния двигателя для запуска (общее значение шага / мм для привода CD-ROM должно составлять 53.333):
$ 0 = 53.333 (x, шаг / мм)
$ 1 = 53.333 (у, шаг / мм)
Установите значение ускорения равным 100:
$ 8 = 100.000 (ускорение, мм / с ^ 2)
Включен цикл возвращения:
$ 17 = 1 (цикл возвращения, bool)

Если вам нужно инвертировать направление оси, «Инверсная маска шага порта, int: binary» является параметром, который вы должны коснуться. Это наиболее распространенная инверсия, но если вам нужна другая инверсия, посмотрите на grlb wiki для этого параметра:

$ 6 = 32 (инвертировать ось x)
$ 6 = 64 (инвертировать ось Y)
$ 6 = 96 (инвертировать оси x и y)

Чтобы проверить его, просто отправьте X10 Y10. Или использовать строки Grbl Controller, вы должны увидеть движение по 10 мм на каждой оси. Также проверьте, включена ли команда «шпиндель вкл.» Для включения и выключения лазера. Теперь вы можете отправить код рисунка своему граверу.

Есть много программного обеспечения, которое вы могли бы использовать для построения g-code draw, тот, который я использую InkScape. Рабочие для этого плоттера размеры 38 мм x 38 мм. Можно преобразовать шаблон, используя расширение InkScape laser engraver . Просто скопируйте изображение в папку расширения inkscape, перезапустите inkscape и используйте его для создания файла g-кода. После того, как у вас есть файл g-кода, его можно отправить в grbl с помощью Grbl Controller или другого программного обеспечения, такого как Universal-G-Code-Sender .