编号：
毕业设计说明书
题目：迷你激光雕刻机的
设计与实现
学院：信息与通信学院
专业：电子信息工程
姓名：蓝蕾
学号： 1061170103
指导教师单位：信息对抗系
姓名：武小年
职称：副教授
题目类型：工程设计软件开发
2014 年 5 月 20 日
摘要
激光雕刻技术随着时代的发展，日新月异，其应用的范围也是十分的广泛。激光雕刻是以数控为基本，激光加工为媒介的一种加工方法，它的特点是和所雕刻材料的表面没有直接接触，不会受到机械运动的影响，表面也不会变形。
本文采用Arduino单片机和Delphi语言设计和实现了一个可直接进行雕刻的迷你激光雕刻机系统。本系统的设计中主要包括的模块为串口通信模块、中央处理模块、电机驱动模块、激光器驱动模块、机械传动结构模块、外型框架模块等部分，具有弱光定位、在非金属物体表面烧刻出由计算机传输的图案、重复雕刻、印章阴阳雕刻等功能。
系统主要采用Arduino UNO型单片机构成中央处理系统模块，通过串口通信模块与上位机软件进行通信，利用上位机软件对雕刻机系统完成包括手动进行前后左右移动、开关激光器、自动雕刻图案等功能。机械传动结构部分采用3D打印技术制作而成的滑块，通过与步进电机的结合，实现高精度的传动。
关键词：Arduino单片机；激光雕刻技术；步进电机；3D打印技术
Abstract
n modern times, there is a new industry gradually developed, on many occasions the processing technology is to use it, that is laser engraving technology.In laser engraving technology, completed in the form of CNC laser engraving or cutting, because the laser engraving and carved objects without direct contact, so as not to cause like props processing deformation and loss.
This paper adopts the Arduino microcontroller and Delphi language was designed and implemented a mini laser engraving machine can be directly to engraving system.Modules of this system includes mainly for serial communication module, central processing module, motor drive module, laser driver module, the structure of the mechanical transmission module, the exterior framework module part, has a weak light positioning, burn carved in non-metallic surfaces by computer transmission design, repeat engraving, seal carving, Yin and Yang, and other functions.
System mainly adopts the Arduino UNO type single chip module, central processing system software to communicate via a serial port communication module and the upper machine, using the PC software for engraving machine system includes complete manually moving around, automatic switch laser, carvings, and other functions.Mechanical transmission structure parts produced by using 3 d printing technology of the sliding block, with the combination of the stepper motor, high precision of transmission.
Key words:Arduino; laser engraving technology; stepper motor; 3D printing
technology
目录
引言 (1)
1 设计要求 (2)
1.1 毕业设计题目 (2)
1.2 设计的主要功能 (2)
2 工作原理和系统结构 (2)
3 硬件设计 (3)
3.1 系统总电路图 (3)
3.2 控制和数据处理模块 (4)
3.3 串口通信电路 (10)
3.4 电机驱动模块 (15)
3.5 激光管驱动模块 (18)
3.6 机械传动结构模块 (19)
3.6.1 3D打印件 (19)
3.6.2 二相四线步进电机 (21)
3.6.3 亚克力面板 (24)
3.6.4 滑台 (24)
4 系统软件设计 (26)
4.1 Arduino IDE介绍 (26)
4.2 Delphi7软件简介 (26)
4.3 系统主程序设计 (27)
4.4 各个模块的软件设计 (28)
4.3.1 系统初始化模块 (28)
4.3.2 控制协议分析模块 (29)
4.3.3 指令任务执行模块 (31)
4.4 上位机控制软件设计与实现 (34)
5 系统测试 (36)
5.1 测试工具和环境 (36)
5.2 激光雕刻机整机调试 (36)
5.3 测试流程 (37)
6 总结 (40)
致谢 (41)
参考文献 (42)
