【正文】 片機(jī)擁有運(yùn)算能力較強(qiáng)，并且軟件編程控制方便，功耗低，體積小、I/O口資源豐富、內(nèi)置A\D模數(shù)轉(zhuǎn)換、通用性強(qiáng)和成本較低等優(yōu)點(diǎn)。通過開發(fā)傻瓜型的控制軟件，將機(jī)械傳動(dòng)部分小型化，采用功率較小的激光器，使得激光雕刻機(jī)變得簡(jiǎn)便易攜帶，操作也極為簡(jiǎn)單，同時(shí)也支持使用CNC機(jī)床的Gcode控制代碼，因而能夠?qū)Ρ緳C(jī)器進(jìn)行二次開發(fā)學(xué)習(xí)。各種各樣的激光器逐步的發(fā)展起來，使得激光的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷的被拓寬，規(guī)模也逐漸的被擴(kuò)大，產(chǎn)生的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益也更加的顯著。（3） 支持重復(fù)雕刻，在一次雕刻完成之后，雕刻機(jī)會(huì)自動(dòng)返回雕刻初始位置，此時(shí)不移動(dòng)電機(jī)位置，直接生成指令，可以再次在同樣的位置進(jìn)行雕刻，以達(dá)到修補(bǔ)首次雕刻時(shí)未出雕刻效果的部分區(qū)域。圖32 控制與數(shù)據(jù)處理模塊 Arduino，是一個(gè)開源的軟硬件平臺(tái)，通過對(duì)AVR單片機(jī)的二次封裝開發(fā)，簡(jiǎn)化了單片機(jī)引腳的使用，并且有專用的開發(fā)編程語言。（5） RESET復(fù)位輸入引腳。頻率范圍22晶體振蕩器器擁有三種不同的工作模式，這三種不同的工作模式每一個(gè)都有一個(gè)最優(yōu)的頻率范圍?？刂萍拇嫫鲿?huì)被設(shè)計(jì)在輸入輸出的空間里，而全局中斷使能位被設(shè)計(jì)在狀態(tài)器中。獨(dú)立的串行接口電源1）引電源DSR_NEE_DATA19GP1OSC2輸出的電流－800電源電壓GND機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)分為X軸滑臺(tái)與Y軸滑臺(tái)，X軸裝載激光管進(jìn)行橫向的左右移動(dòng)，Y軸上有置物面板，被雕刻物放置于面板上，進(jìn)行縱向的前后移動(dòng)，以此完成雕刻的功能。所以，A與A是一個(gè)組，B與B則是另外一個(gè)組。精度5%的話，就是每一步的實(shí)際到達(dá)的位置和理論上應(yīng)該到達(dá)的位置之間的角度誤差范圍在步距角的5%之內(nèi)，176。分別分為X軸滑臺(tái)和Y軸滑臺(tái)，兩個(gè)滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)基本相同，不同處在于，X軸上滑塊搭載的是由別子固定的激光管，而Y軸的滑塊上搭載的則是載物面板。同時(shí)，由于其開源的特性，不需要像傳統(tǒng)的C51單片機(jī)那樣，需要自己編譯大量的類庫，而是可以直接使用他人分享的庫文件，因此，在作品的設(shè)計(jì)的過程中能夠更快的開發(fā)出原型機(jī)。 //若匹配，則返回OK utra_buffer = 。S39。 { if(cmd_code == MOVE_X) (l_dir * move_step)。 } else { analogWrite(laser_pin,open_laser)。（6） 激光強(qiáng)度參數(shù)設(shè)置項(xiàng)：該項(xiàng)用于調(diào)節(jié)雕刻時(shí)所輸出的激光強(qiáng)度，通常因雕刻材料的不同而進(jìn)行改變，參數(shù)分成從0至255。步驟一：測(cè)試系統(tǒng)的控制電路能不能夠正常的進(jìn)行工作，判斷是否有無元器件產(chǎn)生損壞。同時(shí)，也充分考慮了3D打印材料的加熱融化遇冷收縮的誤差，使得制作出來的滑塊能夠讓光軸順利的通過，并且移動(dòng)的時(shí)候較為滑順。本設(shè)計(jì)就是在老師的精心指導(dǎo)下，得以完成。致 謝首先，要感謝我的學(xué)校給了我學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，彈指一揮間，大學(xué)四年已經(jīng)接近了尾聲。雕刻的過程中，可以觀察測(cè)試小木板上的圖樣是否出現(xiàn)錯(cuò)位、缺失等現(xiàn)象，如無上述現(xiàn)象直至雕刻完成，則說明激光雕刻機(jī)的工作正常。測(cè)試所需要使用到的軟件：Arduino IDE、自開發(fā)由電腦端進(jìn)行操控的激光雕刻機(jī)控制軟件。（5） 圓形按鈕：三枚圓形按鈕，從左至右分別為關(guān)閉激光、弱光定位、打開強(qiáng)光。 } break。圖44 指令任務(wù)執(zhí)行模塊流程圖2） 指令任務(wù)執(zhí)行模塊的核心代碼如下所示：switch(cmd_code) { case MOVE_X: //X、Y軸滑臺(tái)移動(dòng)執(zhí)行指令 case MOVE_Y: if(() == 5) { int l_dir。 utra_buffer = 。本設(shè)計(jì)中的控制協(xié)議分析模塊的程序流程圖如圖43所示。 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)該系統(tǒng)采用了模塊化的軟件編程，即所謂的模塊化設(shè)計(jì)意味著程序編寫開始時(shí)是先通過所需要的主函數(shù)、子函數(shù)、子過程之類的框架將整個(gè)控制軟件的主要流程和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表達(dá)，并安排定義調(diào)試好每一個(gè)框架間的輸入、輸出鏈接關(guān)系，而不是通過一個(gè)項(xiàng)將上位機(jī)的控制命令及相應(yīng)的語句寫入。3. 在很多場(chǎng)合中需要即時(shí)的對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，而它的即時(shí)啟動(dòng)與急停能力就能滿足需求。4. 最大空載起動(dòng)頻率：可以認(rèn)為是在沒有負(fù)載的情況下，步進(jìn)電機(jī)以特定的驅(qū)動(dòng)方式、電壓及電流中所能夠產(chǎn)生的最高的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率。在步進(jìn)電機(jī)非過載狀態(tài)停止時(shí)，它的位置、頻率以及速度通常受到脈沖的數(shù)量控制，而不會(huì)因?yàn)樨?fù)載產(chǎn)生變化。5. 直流電增益:10 to 60。71單??OSC1221813NC輸出10. 獲得了微軟驅(qū)動(dòng)程序認(rèn)證11. 小尺寸的28引腳SSOP封裝圖38 PL2303HXD引腳圖各個(gè)引腳的功能解釋如表33中所述。入站數(shù)據(jù)緩沖區(qū)溢出檢測(cè)Mbps引導(dǎo)程序區(qū)中可以進(jìn)行應(yīng)用程序區(qū)的SPM指令編寫。110,這樣就會(huì)降低器件的功耗，但是也因?yàn)檫@樣，就導(dǎo)致了頻率范圍縮小，也不能夠再運(yùn)行別的時(shí)鐘緩沖器。2　 DD3引腳：外部中斷觸發(fā)引腳。3 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總電路圖由Arduino UNO型單片機(jī)構(gòu)成的中央處理模塊；由PL2303HXD構(gòu)成的串口通信模塊，四枚L9110S電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；SS8050 NPN三極管構(gòu)成激光器驅(qū)動(dòng)電路，系統(tǒng)總電路圖如圖31所示。市面上動(dòng)輒幾千上萬的激光雕刻切割機(jī)器是普通人無法輕易嘗試的，這對(duì)于那些想要接觸激光技術(shù)的人們來說，無疑是一道很高的門檻，而本設(shè)計(jì)的迷你型激光雕刻機(jī)系統(tǒng)，將激光雕刻技術(shù)從工業(yè)大型設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榧矣眯⌒驮O(shè)備，降低了激光雕刻技術(shù)的學(xué)習(xí)成本，使得更多有興趣的人參與到激光雕刻技術(shù)的學(xué)習(xí)研究中。激光技術(shù)得到了各個(gè)科技發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視，并且也得到了許多發(fā)展中國(guó)家的高度重視，同時(shí)也給與了大量的投入。（4） 支持印章的陰陽雕刻，在光敏墊或部分膠皮材質(zhì)上進(jìn)行印章的雕刻，雕刻成型后即可上油墨進(jìn)行蓋印。這個(gè)著名的開源硬件項(xiàng)目，誕生于意大利的一所設(shè)計(jì)學(xué)校。低于最低時(shí)間低閾值長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)位。(MHz)電容C1和C2的推薦使用范圍(pF)1101(1)通過對(duì)CKSEL3..1的進(jìn)行一定的設(shè)定也會(huì)影響到振蕩器的工作模式，如表32所示[1]。任何一個(gè)中斷都會(huì)在中斷的向量表里面獲得一個(gè)單獨(dú)分立的中斷向量，如果優(yōu)先級(jí)越來越低，那么就說明了它的地址越來越高。3.4.256字節(jié)的輸出緩沖區(qū)和256字節(jié)的輸入緩沖區(qū)腳IC電源，串口電壓是多少V，那么串行端口就是多少V；5輸入/輸出串行端口(數(shù)據(jù)集就緒)輸入/輸出串行EEPROM數(shù)據(jù)NC輸入/輸出通用I/O引腳1輸入/輸出晶體振蕩器輸出 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊本電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用L9110S電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，驅(qū)動(dòng)電路如圖39所示。L9110相關(guān)的電氣性能介紹如表35中所示。1000毫安3地線引腳在接收信號(hào)時(shí)的波形如圖312所示。 3D打印件在設(shè)計(jì)中，3D打印件包括有滑塊、支撐與別子，分別為圖31圖31圖318所示。圖320 步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)造圖步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)相關(guān)參數(shù)如下[4]：1. 相數(shù)：通常用m來表示這個(gè)參數(shù)，它指的是線圈在不一樣的磁場(chǎng)里相應(yīng)產(chǎn)生的對(duì)數(shù)。之內(nèi)。由于設(shè)計(jì)的局限性，滑臺(tái)的移動(dòng)并不是同步的，而是先做橫向運(yùn)動(dòng)，再做縱向運(yùn)動(dòng)。軟件設(shè)計(jì)包含的環(huán)境名稱：電腦端的操作系統(tǒng)環(huán)境為64位Windows 7，單片機(jī)的編程開發(fā)平臺(tái)、以及程序下載使用的都是Arduino IDE，電腦端控制軟件開發(fā)的平臺(tái)是使用了Delphi7。 (ok)。: //設(shè)定移動(dòng)速度指令 cmd_code = SET_SPEED。 else (l_dir * move_step)。 } utra_buffer = 。（7） 步進(jìn)速度參數(shù)設(shè)置項(xiàng)：對(duì)滑臺(tái)的移動(dòng)速度進(jìn)行設(shè)置，通過發(fā)送相應(yīng)指令改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，參數(shù)分成從1至255。通常而言，能夠正常進(jìn)行程序燒錄與擦出，連接上位機(jī)顯示連接成功，電路通電之后芯片無發(fā)熱現(xiàn)象，則可以認(rèn)為系統(tǒng)控制電路正常。 調(diào)試的結(jié)果依照問題的解決方案將所存在的問題解決之后，通電并連接上位機(jī)控制軟件進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)串口通信成功后，控制軟件顯示正常，手動(dòng)操作控制軟件，移動(dòng)X、Y軸滑臺(tái)，滑臺(tái)均能正常來回移動(dòng)，并無卡死等現(xiàn)象，激光也能正常點(diǎn)亮。我也要感謝所有給我上過課的老師給予的教誨，如果沒有這些年的知識(shí)積累，我就不會(huì)有沒有這么大的動(dòng)力和信心完成這次的設(shè)計(jì)。同時(shí)，通過本次的設(shè)計(jì)，也讓我了解了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所會(huì)遇到的各種問題，并對(duì)我解決問題的能力有了進(jìn)一步的加深，這在未來的工作中將是一筆寶貴的財(cái)富。將測(cè)試小木板固定于Y軸滑臺(tái)的載物面板上，打開激光器強(qiáng)光控制，對(duì)激光器的焦距進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其處于最佳焦距，若能點(diǎn)燃測(cè)試小木板，則視為成功對(duì)焦；再打開激光器的弱光控制，移動(dòng)X、Y軸進(jìn)行雕刻前的定位，并載入所要雕刻的24位BMP格式圖片，生成雕刻指令，然后開始雕刻。圖45 上位機(jī)控制軟件界面圖5 系統(tǒng)測(cè)試 測(cè)試工具和環(huán)境在測(cè)試時(shí)所需要用到的器件為：Arduino UNO型單片機(jī)、XY軸滑臺(tái)各一個(gè)、100mw激光器一個(gè)、外框支架一個(gè)、5V2A電源一個(gè)、程序下載器一個(gè)、MicroUSB數(shù)據(jù)線一條、杜邦線若干根、測(cè)試用小木板若干塊。（4） Y+\Y按鈕：此按鈕為手動(dòng)控制機(jī)器前后移動(dòng)，通過鼠標(biāo)觸發(fā)事件，再由上位機(jī)軟件發(fā)送相應(yīng)指令至機(jī)器。 (move_speed)。 } 指令任務(wù)執(zhí)行模塊1） 本模塊的主要工作為執(zhí)行獲取解析后的協(xié)議指令，通過完成各項(xiàng)指令，使雕刻機(jī)正常工作，指令任務(wù)執(zhí)行模塊的流程圖如圖44所示。: //移動(dòng)Y軸滑臺(tái)指令 cmd_code = MOVE_Y。 //串口打印start} 控制協(xié)議分析模塊1) 由于需要上位機(jī)軟件的協(xié)作，因此對(duì)上位機(jī)軟件部分與單片機(jī)硬件部分進(jìn)行了協(xié)議約定，該模塊的主要工作為將串口掃描獲取到