无线激光雕刻机——无界Plu's

开源无线激光雕刻机—无界PLUS，无界Plus无线激光雕刻机由我之前开源的无界2号扩展有效行程而来，并配置了2.5W的激光头，使其具备一定的工具属性。全套资料同样开源在嘉立创硬件开源平台，开源链接：无线激光雕刻机—无界PLUS - 立创开源硬件平台
全套资料包括电路板、3D打印模型、配置文件等，以及分享相关软件及程序固件。

1、项目简介：

本项目基于GITHUB开源项目Fluid NC 进行设计，开源内容为本人设计的实现方案、电路板和雕刻机机械结构。本人抖音和B站上分享有完整的开发过程，抖音和B站昵称：流睿枫，大家感兴趣的话帮忙一键三连，点点关注，不胜感激。

1. 功能描述：

由于换装了2.5W的激光头，激光雕刻机电源需求为：12V、2.5A，采用蓝牙或WIFI方式与手机或电脑通讯，摆脱数据线连接方式带来的束缚。雕刻范围120mm*110mm，电脑软件使用开源软件LaserGrbl，手机软件： MKSlaser，MKSlaser必须将雕刻文件上传至雕刻机内存卡后才能雕刻，使用内存卡时必须在WIFI模式下，蓝牙模式不支持传输文件到内存卡。

3、主要硬件解析

1）、项目主控采用ESP32单片机开发，可以采用兼容芯片，成本9元左右，支持串口、WIFI、蓝牙三种连接方式，受限于ESP32芯片资源，蓝牙和WIFI只能同时支持一种，串口可以和蓝牙或WIFI同时使用。

特别说明：ESP32芯片所需的3.3V电源由12V电源降压而来，如需使用串口写入固件或配置文件，必须在12V电源和TYPE-C接口同时连接的情况下进行，单连TYPE-C数据线无法通过串口写入固件或配置文件。

2）、步进电机采用36圆饼步进电机，拆机电机成本5-8元（一般不包邮，不含邮费），步距角0.9度，输出轴直径5mm，长8.5mm

3）、电机丝杆：T5丝杆，直径5mm，长度150mm，导程4mm（丝杆转一圈走4mm），成本约14元，无界PLUS将丝杆的导程换成4的，满足精度的情况下，运行更丝滑，静音。

4）、光轴采用4根直径5mm，X轴长160mm用2根，Y轴长200mm用两根，长度160mm的光轴需要定制切割。

5）、电机驱动采用A4988，成本约3.5元一个，需要两个，驱动采用16细分模式，电机转动一圈需要360/0.9=400脉冲，理论可以做到400/4*16=1600个脉冲走1mm，雕刻精度这里不再展示，复刻时组装完后可以测试下，一般的雕刻工作应该都能满足。

6）、电路板兼容5V、250mw和12V 2.5 W的激光头使用，250mw使用XH2.54-2P 的插件，2.5  W的激光头使用XH2.54-3P的插件，2.5 W激光头使用PWM调光，不支持两种激光头同时使用，切换激光头需切换不同的配置文件。注意电路板与无界1号/2号不通用，整体布局有调整。

7）、2.5W激光头：12V电源输入、3线带PWM/TTL控制，有弱光模式按钮，开启弱光进行调焦，雕刻时需要关闭弱光开关，激光头外形尺寸：33*33*78，选择这款激光头的主要原因是体积较少，雕刻机不用设计的很大，激光头在淘宝三五电子、欣睿科技有同款（PS.非合作关系，本人从这里购买的，仅供参考，如果有更便宜货源欢迎提供）。

8）、内存卡：Fluid NC固件明确2GB内存卡不可用，16GB内存卡经验证可用，建议买大品牌的内存卡，我贪便宜买了个8GB的无法识别，不清楚是固件不支持还是内存卡本身问题。

4、材料说明：

所需的机械部件和电气部件见附件BOM表，此BOM表全部为手打，可能在数量或型号有偏差，如有偏差请核对原理图，各位请谅解。

5、注意事项

1）、A4988驱动板上与电机连接的丝印：1A、1B为一相绕组，2A、2B为一相绕组，步进电机一般标识为A+、A-为一相绕组，B+、B-为一相绕组，电路板和电机连接时要特别注意。

我在电路板上标注了电机和电路板的丝印和电机导线颜色，导线颜色匹配的是我购买的电机，自己复刻时购买的电机导线颜色可能与我的不一样，即使颜色一样，电机绕组与导线颜色也可能不对应，需要自行分辨电机绕组相序，如电机旋转方向有问题，可通过调整电机延长线的线序对应电路板丝印接线。

2）、电机与丝杆的联轴器为3D打印，安装时联轴器的大端面和电机贴在一起，安装时要按到底，丝杆也要压到和电机输出轴对到一起，以保证电机旋转时和丝杆的同心度，联轴器预留了顶丝安装孔，顶丝使用2.5*2mm的，可以自行选择是否安装。