Какой нужен ttl модуляции для dvd лазера – ЧПУ на Ардуино | Сборка простого станка для гравировки / выжигания лазером

ЧПУ на Ардуино | Сборка простого станка для гравировки / выжигания лазером

Лазерный гравер с ЧПУ на Arduino

Продолжаем дорабатывать простой станок с ЧПУ на Arduino. Теперь делаем из него лазерный гравер. Механическая часть в плане доработок отсутвует. Потребуется прикрепить радиатор лазера к платформе. Некоторая доработка потребуется для прошивки платы Ардуино, а также для программы управления станком.

TTL-модуляция, подключение драйвера лазера к Ардуино

Итак, нам потребуется лазерный модуль с драйвером и блоком питания. Я взял с с TTL-модуляцией. Это значит, что можно логическим сигналом включать и выключать лазер: +5v — включено, 0 — выключено. В случае, если к TTL ничего не подключено, драйвер находится в режиме «включено». Так как нам необходимо то включать, то выключать лазер нам потребуется управление через вход TTL. Мы будем управлять лазером с помощью Ардуино и TTL входа драйвера лазера. Итак, подключаем питание 12В к входам питания драйвера лазера. В качестве источника питания я использовал блок питания на 12В и 2А (24 Ватта), купленный в китайском интернет-магазине. Однако подойдёт любой блок питания на 12В и мощностью более 3 Ватт, например БП от компьютера.

Подключаем TTL вход — к земле (Gnd) Ардуино, а ко входу + — цифровой пин Ардуино, находящийся в режиме Output. Теперь, если подать на цифровой пин сигнал HIGH, лазер включится, а если LOW, то выключится. Максимальная частота включения выключения лазера для купленного мной драйвера составляет 20кГц, чего более чем достаточно.
Ниже представлена схема подключения драйвера лазера к Ардуино и источнику питания.

Внимание! Если для лазерной гравировки вы используете драйверы, построенные по схеме двойной мост, например L298N, то TTL+ надо подключать к АНАЛОГОВОМУ пину 2. На Ардуино UNO и Nano не хватает цифровых пинов.

Длина волны и мощность лазера для гравировки

Для выжигания по дереву подходят высокочастотные лазеры. Длина волны лазера 405нм соответствует фиолетовому свету видимого спектра. Выбор пал на 405нм лазер с выходной оптической мощностью 300мВ. Излучение с длиной волны 405нм поглощается большим количеством материалов, что обеспечит большую универсальность граверу. Фиолетовый цвет выбран потому, что наиболее эффективно гравирует / выжигает на деревянной поверхности.

Фото 12В лазерного модуля с длиной волны 405нм мощностью 300мв идрайвера с TTL-модуляцией. От драйвера наверх идут две пары проводов. Красный-чёрный — питание 12В, подключены к блоку питания, белый синий — TTL -модуляция, подключены к Arduino к пинам Dout и Gnd соответственно. На обратной стороне драйвера лазерного диода указано, каким образом необходимо подключать входы драйвера. Обратите внимание на то, что лазерный диод установлен внутри радиатора. На радиаторе стоит куллер. Лазерный модуль и драйвер я прикрепил к соответсвующей платформе.

Для ослабления воздействия на глаза я использовал специальные красные очки, купленные также в китайском интернет-магазине. Соблюдение техники безопасности крайне важно при работе с лазером.

Оптика лазерного гравера на Ардуино

Купленный мной комплект включает лазерный диод, установленный на радиаторе, который охлаждается с помощью небольшого вентилятора. При покупке я не обратил внимание на то, что комплект продаётся без системы фокусировки. То есть отсутствует выпуклая линза или система линз, которые позволяют сфокусировать излучение лазерного диода в точку. Однако имеется трубка, которая вкручивается в радиатор. В неё должен встраиваться коллиматор. Покупать коллиматор, а затем прикручивать его к радиатору я не стал. Вместо этого купил обычный дверной глазок и вытащил из него выпуклую линзу. Фокусное расстояние моей линзы 2-3 см, что меня устраивало. Свет лазера видимый, так что оптическая линза из дверного глазка вполне подходит. Линзу я приклеил к трубке моментальным клеем. Полученную оптическую «систему» вкрутил в радиатор.

Фото лазерного гравера с ЧПУ. За основу взят недорогой станок с ЧПУ на базе контроллера Ардуино, шаговых двигателей 17HS3404N в корпусе Nema 17 и драйверов ШД DM420A. Все электронные составляющие лазерного гравера, управляемого компьютером, приобретены в китайских интернет-магазинах.

Фото морды гепарда, выгравированной лазерным станком с ЧПУ. Слева исходная фотография. Рядом лежит 50-копеечная монета для оценки размеров результата и точности выжигания с помощью лазерного гравера, управляемого программой на компьютере. Такой лазерный гравер с ЧПУ легко можно сделать самостоятельно в домашних условиях.

 

ecnc.ru

Лазерные модули 5, 10 и 15 ватт для резки и гравировки на ЧПУ

Помнится лет 10 тому назад, среди начинающих радиолюбителей было популярно делать лазеры из прожигающего диски диода DVD привода. При всей примитивности конструкции, с синим лазерным диодом удавалось получить мощность до 0,6 ватт, питая это дело от батареек. Но китайская промышленность не стоит на месте и теперь уже не фольгу на CD-диске, а дерево и даже металл стало возможным резать с помощью мощных современных лазерных модулей на 1-15 ватт. Все они предназначены для использования на ЧПУ станках (читайте подробнее тут) и питаются от 12 вольт. Естественно они могут работать и без сетевого питания — на 3-х литиевых аккумуляторах, что позволяет эти лазерные модули использовать… скажем так — не только в станках))

Но перейдём к обзору. В нём примут участие модули на 1, 5, 10 и 15 ватт. Начнём с самого младшего, который устанавливается в мини станочки лазерной гравировки.

1 Вт лазерная головка

Лазер из Китая 1 ватт

• Длина волны 410 нм
• Выходная мощность 1 Вт
• Напряжение питания 12 В
• Рабочий ток 400 мА
• Способ охлаждения: принудительное воздушное охлаждение
• Материал корпуса — алюминий
• Оптические линзы в лазере
• Рабочая температура 40-75С
• Срок службы до 10000 часов
• Размер 33 х 55 мм
• Цена около 50 долларов

5 Вт лазерная головка

Лазер из Китая 5 ватт

• Размеры внешние: Длина 53 мм х ширина 33 мм х высота 33 мм
• Длина волны: 450 нм
• Выходная мощность: 5.5 Вт
• Охлаждение: алюминиевый радиатор
• Частота модуляции: максимум 25 кГц
• Цвет отделки: Черный
• Материал корпуса: Алюминий
• Рабочее напряжение: DC = 12 В
• Рабочий ток: I < 3 A
• Время разогрева: Нет
• Рабочая температура: -10 ~ + 40 градусов
• Цена около 120 долларов

10 Вт лазерная головка

Лазер из Китая 10 ватт

• Внешние размеры: длина 50 мм х ширина 50 мм х высота 100 мм (в том числе вентилятор)
• Длина волны: 445-450 (Blu-Ray)
• Предельная мощность: 10 Вт в импульсном режиме
• Средняя мощность 6 Вт
• Частота модуляции: ttl можно модулировать
• Частота шим < 9 кГц
• Рабочее напряжение: DC = 12 В
• Рабочий ток: < 3 A
• Фокусное расстояние: 18 мм
• Рабочая температура: 15 ~ 45C
• Диаметр пятна: 0,1 — 10 мм
• Режим работы: импульсный лазер 100 нс 50%, с TTL модуляцией
• Материал корпуса: твердый алюминий + латунь
• Отделка: черный анодированный Al + пескоструйная обработка
• Теплоотвод: радиатор и вентилятор
• Блок питания: 12 В 4 А
• Цена около 240 долларов

15 Вт лазерная головка

Лазер из Китая 15 ватт

• Модель лазера: 570073
• Размер: длина 50 мм х ширина 50 мм х высота 100 мм
• Длина волны: 445 ~ 450 нм
• Выходная мощность: импульсная 15 Вт, средняя 8 Вт
• Частота модуляции: TTL модулированный, 0В-off 5В-on
• Частота ШИМ <9 кГц
• Рабочее напряжение: 12 В
• Рабочий ток: I <5 A
• Рабочая температура: 15-45С
• Фокусное расстояние: 18 мм
• Питание БП: 12 В 4 A
• Цена около 320 долларов

По внешнему виду и конструкции модели на 5-15 ватт очень похожи, поэтому без маркировки или тестов трудно сразу определить мощность.

Схема подключения лазера

Схема питания лазерного модуля Схема питания лазерного модуля в ЧПУ

Подключаются модули к источнику постоянного напряжения 12 В, различаясь только током потребления. На станке для подачи питания служит специальный разъём на плате CNC, а при необходимости можно задействовать обычный импульсный блок питания, воткнув штекер в стандартное гнездо через такой переходник (идёт в комплекте).

Переходник внешнего блока питания лазера

TTL управление осуществляется через специальный блок, с помощью ШИМ импульсов. Схемы нет, но вот фото этой платы с деталями в хорошем качестве.

TTL БП плата

Какую выбрать мощность лазера

С самой мощной из доступных, 15-ваттной головкой, удаётся легко выполнять гравировку не только на дереве, но и почти на любом типе металла (одни поддаются выжиганию лучше — другие хуже). С лазером до 5 ватт получится гравировать и резать дерево, картон, пластик, кожу. Ну а модель на 1 ватт особым результатом не удивит — только картон и фанера.

Резка лазером — примеры

Примечание:

Головка будет выдавать 100% от интенсивности лазерного излучения, когда вы непосредственно подключите её к источнику питания 12 В. Не использовать более 10 минут в таком режиме, иначе лазер сгорит. Желательно чуть снизить питающее напряжение, хотя бы на 1 вольт — это существенно увеличит ресурс диода без заметного снижения мощности луча.

Отзывы покупателей о лазерных головках

Машинка упакована отлично +, Собрал действительно за 5 минут, даже не смотря в инструкцию +. Программное обеспечение на флешке, устанавливается элементарно, но нет на русском языке, пришлось посмотреть видео инструкцию +/ -. сам процесс гравировки как на видео, единственное на что нужно обратить внимание: простенький рисунок из папки тест на вложенном шаблоне, гравируется 10 минут (не быстро), а если что-то существенней — фото и размер со спичечный коробок более часа. Долго -. Качество гравировки, ну тут есть недочеты (пытался награвировать на ноже, ну скажем не очень получилось. И металл другой и не учел того что нож не ровный и фокусное расстояние из-за этого ушло), хотя можно их списать на мою неопытность. В целом неплохо. Поставил заслуженную 5.

Лазер каждый день работал хуже и хуже, в итоге не гравирует на металле, продавец не отвечает, узнала у других людей что эти лазеры теряют мощность через месяц, то есть это не первый случай, никому не советую покупать эту китайщину, деньги на ветер.

В описании рабочая зона не соответствует действительности, меньше где-то сантиметра на 2, когда режет картон то весь дым идет наружу, дышать не возможно. Подставка или сама конструкция немного не ровная, из-за чего фокусное расстояние везде получается разное. С резкой картона 1.5 мм справляется не плохо.

Купил 8w мощности и импульсно до 15w, фанеру 2 мм простреливает быстро, доставка около 20 дней и очень долго отправляется, возможно нет в наличии но всё качественно.

Товар соответствует требованиям по качеству. Если приспособиться, но можно качественно гравировать. Совет: 1. Даже в очках не смотреть на работающий лазер, 2. Устанавливать только на ровную поверхность, так как от толчков моторов происходит сдвиг. Жгёт не на всём, что и понятно: всего 15 ватт, фанеру 4 мм прожигает за 3-4 прохода.

Упакован отлично. Работает хорошо, гравирует, режет. Металл пробовал гравировать на присланном образце, получилось! Сам корпус сбитый, ровный. Программное обеспечение достаточно простое, есть подробная инструкция.

Видео использования лазера в станке ЧПУ

2shemi.ru

Подключение лазера по TTL к GRBL 0.9j

Данная статья актуальна для версии GRBL 0.9j от 2016-03-16.

В предыдущей записи я нашел способ установки включения шпинделя на стандартный разъём SpnEd. Но этого мне оказалось очень мало. Я использую лазерный модуль с TTL входом, который принимает Digital signal как сказали мне китайцы, то есть мощность лазера можно регулировать с помощью напряжения подаваемое на вход TTL от 0 до 5 вольт.

Но пока я еще не сделал необходимую программу для обработки полутонов изображения и остановлюсь я на управлении лазер без промежуточного реле. И так мой типично китайский лазерный модель на 2 ватта (имейте ввиду китайцы любят накалывать и на деле ставят диод 1,6 ватта, но с линзой всё жгёт на ура и подвоха ни кто не замечает), имеет следующие параметры TTL входа +5 вольт он выключается, а на 0(нуль) он включается. Управление же шпинделем в GRBL производится наоборот, при подаче +5 вольт шпиндель включается а при ноле выключается. То есть инверсия.

Что нам понадобится?

1. Исходник GRBL скачаный ZIP архивом вот отсюда https://github.com/grbl/grbl
2. Программа WinAVR сам скачал не помню где, но вот можно взять у меня https://yadi.sk/d/wxy8IQi6qBTfc   скачать и установить
3. Загрузчик прошивки в Ардуино XLoader  https://yadi.sk/d/fEXvym3aqBTnS

В папке grbl-master папка grbl в ней config.h, открываем любым блокнотом, ищем строку #define VARIABLE_SPINDLE изменяем на //#define VARIABLE_SPINDLE , далее ищем строку //#define INVERT_SPINDLE_ENABLE_PIN изменяем на #define INVERT_SPINDLE_ENABLE_PIN, сохраняем изменения в файле.

Открываем WinAVR запоминаем как он выглядит и закрываем его, больше он нам не понадобится. Идём в Пуск- Программы- WinAVR-20100110 — и находим там Programmers Notepad [WinAVR] вот это то что нам нужно.

Открываем файл Makefile в папке grbl-master

Открыли и видим Makefail.

Далее выбираем Tools и там команду [WinAVR] Make All 

Если всё прошло успешно внизу окна останется сообщение
> Process Exit Code: 0
> Time Taken: 00:05

В папке grbl-master появится файл grbl.hex его то мы и загружаем с помощью XLoadera в нашу Ардуинку.

Запускаем например Grbl Controller подключаемся и шлём следующую команду M3 S0 и на выход шпинделя пошло ноль вольт, подаём команду M3 S1000 и на выход шпинделя пошло +5 (на деле около 4,88 вольта).

Далее в любом составленном G коде необходимо изменить простую команду М03 на М03 S0,а М5 на М03 S1000. Так лично мой лазер включается при подаче логического нуля и выключается при подаче +5 вольт.

instrumentotvet.ru

Станок Чпу из DvD-Rom /TTL модуляция Лазера 4/4

УРА ! Собрал схему TTL модуляцию . Для модуляции потребуется Транзистор Кт 815а или кт 817а , 315а , переменный резистор 1 шт , резистор на 560 ом-1 коМ, резистор 5.1-6.8 Ом для тока , Рез 10 ом , LM 317 пару штук . Схема в группе вк !
ПОДПИШИСЬ ! http://www.youtube.com/user/CDimans?sub_confirmation=1

Группа в ВК https://vk.com/xyzvk

Svetoch ^ Arduino CNC ^ Electronics RC .xyz https://vk.com/svetoch_xyz

*******************************************************************************************************************************************

Сайты:
Лазерный форум: http://lasers.org.ru/forum/
Истории из жизни лазерных ожогов: http http://goo.gl/jyFYtx ( форум лазеров )
Он-лайн калькуляторы для радиолюбителя: http://cxem.net/calc/calc.php

*******************************************************************************************************************************************

Безопасность ! Читать обязательно !

Берегите зрение! Лазерное излучение невероятно опасно! Глаз устроен так, что хрусталик фокусирует изображение на сетчатку, так вот. Многие в детстве при помощи лупы и солнца выжигали? с глазом может произойти тоже самое…
Например лазер 150мВт, красный.. если его луч направить через линзу на дерево, то получится маленькая точка, в которой дерево будет сгорать, испаряться!!
вместо красной, там будет белая точка, так как уголь раскаленный до 6000 градусов начинает светиться как дуговая лампа!
А теперь представьте как лазер будет узоры на вашей сетчатке выжигать!!!! есть желание себе и другим в глаза светить?
лазер мощностью более 40мВт однозначно вызывает проблемы со зрение!
Это касается лазеров класса 3B то есть до 500мВт
Лазеры четвертого класса еще более опасны! запрещено смотреть на точку от лазера, то есть даже рассеянное от стены лазерное излучение опасно для зрения! Осторожнее с экпериментами!
Автор не несет ответственности за травмы, причиненные лазерным излучением.
Успехов в лазеростроении!

Класс опасности лазера https://goo.gl/kixsfn

*******************************************************************************************************************************************

ВЕРНИ 15% возврата при покупке на Aliexpress. КЭШБЭК реально возвращает. Регистрируйся я возвращаю с каждой покупки на АЛИ !
http://epngo.bz/cashback_index/v5zwl2

Комплектующие Магазин «Алиэкспрес»

Очки для защиты зрения https://goo.gl/ejgVBA для красного излучения лазера зелёные очки для синего красные ! Смотрим в описание очков какую длину волны они поглощают !

TTL модуляция для ЛД https://goo.gl/CbJWio схема подклюбения этой платы в альбоме группы https://vk.com/xyzvk

Лазер в готовом модуле для фокусировке 250 МВт https://goo.gl/Brqqfs ( TTL плата нужна всё равно !)
Фокусируемый модуль для ЛД https://goo.gl/J3zpAE

Ардуино https: https://goo.gl/1z81am

Драйверы шагового EasyDriver двигателя https://goo.gl/mJeR1V

Радиаторы охлаждения EasyDriver https://goo.gl/R5sC6G , https://goo.gl/hZA7wX

Провода перемычки https://goo.gl/c3VYBJ

Макетка , плата для сборки 830 точек https://goo.gl/y3DZwb

Маленькая макетка 170 точек https://goo.gl/sVY8Hd

Шаговый моторчик поштучно 74 мм рабочий стол около 50х50 мм https://goo.gl/oMTYYT

*******************************************************************************************************************************************
Если вам понравился/помог видеоролик то можно поддержать проект, необязательно много, хоть что то.

Яндекс деньги: 410011921283450

WebMoney: R365083647055

WebMoney: Z882964793923

Сбербанк: 676280409000031634

***

#ЧПУстанок #чпуизcdrom #чпу #самодельныйчпу #xyz #xyzcnc #cnc #XYZ #XYZcnc #XYZстанки

v4k.life