arduino激光打标机

项目视频链接：

此项目涉及内容较多，我在B站做了开源自制激光打标机系列视频，用来讲解制作过程，程序修改方法，

以及使用细节，注意事项，欢迎大家一起学习交流，提出宝贵的建议和意见。如果此项目对你有帮助，

不要忘了一键三连，感谢你对此项目的关注与支持！更希望有你的参与！

B站视频--arduino激光打标机功能演示及介绍

项目简介

传统激光雕刻机是用步进电机控制激光模组大幅度空间移动进行雕刻作业，而振镜式激光雕刻机使用振

镜小幅度偏转反光镜片控制激光传输的路线，可以获得比传统激光雕刻机更快速精确的雕刻。但是，振

镜激光雕刻机相关资料相对较少，系统化的资料更是没有，包括国外爱好者也没有进行开源。本人经过

长时间的收集资料，进行学习研究，终于摸索出了一些经验，做出了属于自己的振镜激光雕刻机，所以

才有了这个arduino激光打标机项目与大家见面，希望能给大家带来一些帮助。

本项目是基于atmega328P单片机,也就是Arduino UNO的主控芯片，使用Arduino IDE进行开发程序的振

镜式激光雕刻机主板，配合模拟激光振镜和激光模组，在LightBurn激光雕刻软件的控制下，就可以在纸

板，木板等材料进行激光雕刻文字或图案。

项目功能

有了我开源的arduino激光打标机主板项目，大家也可以轻松制作出属于自己的完整的激光打标机，体验

DIY制作的乐趣与成就感，感受科技的神奇。由于本人并非专业相关技术人员，使用此项目实际做出来的

激光打标机雕刻效果并不是很好，但是此项目并不是为了让大家仅仅获得制作激光打标机的资料而已，

更大的意义是参考我的项目，更深刻的理解激光振镜的控制原理，体验控制激光的成就感。所以，本项

目除了可以让你可以轻松制作激光打标机之外，最大的功能是学习，研究，实践的意义！

项目参数

• 主板供电电压DC 15V,给激光模组和振镜供电；
• 本设计采用TPS5430降压型DC-DC转换电路，宽电压输入，高效率转换电压输出；
• 主板可以驱动15K模拟激光振镜，负载5W光功率激光模组；
• 实际最大雕刻尺寸与激光焦距距离大小成正比；

激光振镜科普

这里插入我个人理解的激光振镜科普视频
B站视频--激光振镜科普

下面附上视频里出现的两款不同参数的模拟激光振镜图片，文末分享修改电路正确驱动这两款振镜

15K模拟激光振镜

电气参数：
供电电压：±12V
输入信号电压范围：-10V 到 +10V
可接收激光波长：450nm
振镜镜片较小，只能接受较小光斑激光光束
雕刻精度效果一般，价格较低

20K模拟激光振镜

电气参数：
供电电压：±15V
输入信号电压范围：-7.5V 到 +7.5V
可接收激光波长：450nm
振镜镜片较大，能接受较大光斑激光光束
雕刻精度效果好，价格较高

450nm波长蓝光激光模组

认识一下激光模组

5W光功率450nm波长可调焦距蓝光激光模组

450nm蓝光激光模组广泛用于步进电机框架结构的桌面级激光雕刻机，这种激光雕刻机有很多开源资

料，教学视频。以前价格昂贵，现在价格大幅降低，给电子DIY提供了有利条件。

此类激光模组一般都是由石英聚焦透镜，蓝光激光器，铝质散热壳体，散热风扇，恒流驱动板组成。

图中激光模组电气参数：
供电电压：12V
最大耗电流：1.8A
PWM控制信号电压：为TTL电压0至3V或者5V范围
PWM控制信号频率：1000Hz
波长：450nm（蓝色）
焦距：可调焦距（2-20cm以及更远，缺点是距离越远光斑越大）

电路原理图简析

arduino激光打标卡电路原理并不复杂，这里请先查看电路原理图。

本项目由以下部分组成，激光模组和激光振镜电源供电部分、运放电源供电部分、atmega328P系统控制

部分、数模转换DAC8563和运放OPA1602A部分组成。

工作过程如下，输入15V直流电后，激光振镜接口输出±12V两路直流电压给模拟激光振镜供电，激光模

组接口输出+12V直流电压给激光模组供电。USB接口通过数据线把atmega328P系统控制电路与电脑USB

端口连接后，单片机上电复位并启动，单片机与DAC8563进行SPI通信，同时运放正负电源电路工作，产

生±12V直流电压给运放OPA1602A供电。

打开LightBurn激光雕刻软件，进行简单设置就可以控制arduino激光打标机进行激光雕刻工作了。

LightBurn专业激光雕刻软件截图

PCB设计

PCB部分设计如下截图

PCB顶面

2D图顶面

2D图底面

3D图顶面

3D图底面

本人是业余电子爱好者，肯定有很多设计不合理的地方，附件里给出了相关技术设计资料，以便大家参

考设计。当然最好能有更多的朋友进行复刻体验分享，优化设计,把程序改进升级，使这个项目更完善产

生更大的价值。

软件代码

软件代码部分，使用Arduino IDE 进行编写程序，用到了DAC8563和G-code解析这两个开源的库文件，

使用AI编码软件Cursor生成代码，才做出了这个控制代码。

下面是部分代码截图

注意事项

• 由于采用了贴片设计，对焊接有一定要求，焊接后记得万用表测量一下有无短路虚焊
• 新的atmega328P单片机记得烧录Boot Loader引导程序，否则不能进行串口烧录程序
• 大功率激光具有危险性，调试时记得戴上激光防护眼镜，做好眼睛安全防护

组装流程

此项目主要是程序部分难点最大，目前为止程序还处于仅仅满足简单雕刻功能，激光光束长焦距聚焦还

没研究，涉及到光学知识与技术，暂时用了米家镭雕机的激光模组，使用网上淘来的激光振镜，3D打印

的简易固定支架进行试验，所以并没有3D建模文件。下面看下我所用到的硬件组合。

激光振镜驱动板顶面

激光振镜驱动板侧面，振镜电机，激光模组散热风扇

激光模组散热器和大尺寸振镜镜片

激光器长焦聚焦透镜

激光器恒流驱动板

arduino激光打标主板，第一版是参加嘉立创星火计划提供的2套电子元器件，5片PCB，2片SMT贴装。

在这里再次感谢嘉立创为电子爱好者提供的大力支持！

因为第一版有设计问题，这是第二版，自己移植元器件手工贴装焊接的，开源的是第三版。

还需准备带线电源开关

4Pin Type-C母座数据线

3D打印简单外壳，安装电源开关，Type-C母座数据线

扫描激光投射窗口

简易外壳盖子

实物图

组装后的arduino激光打标机

改动电路驱动不同的模拟振镜

以前面两款振镜为例，改动电路分享

由前文振镜电气参数可知，控制模拟振镜需要提供合适的供电电压和信号电压。

所以只需要改动arduino激光打标主板的供电电压，TPS5430降压电路，就可以改变振镜电路输出电压。

改动运放放大倍数就可以改变振镜信号输出电压范围。

1.下面探讨如何改动振镜供电输出电压

先看TPS5430电路原理图

假设激光模组供电电压 12V 固定不变，因为激光模组一般都是12V供电电压。

情景1：
输入15V电压时，不改动当前电路，振镜供电输出电压为±12V，可以驱动前面的15K模拟振镜。

情景2：
输入电压12V时，这样改动电路，不贴装U1，U2,再把U1，U2的7，8引脚短接，

振镜供电输出电压为±12V，可以驱动前面的15K模拟振镜。

这是我已经改好的

情景3：
输入15V电压时，这样改动电路，不贴装U2，再把U2的7，8引脚短接，

还要把负电压电路U3的电压反馈电阻R5,R47的阻值重新计算更换一下，

计算方法请参考附件资料TPS5430电源设计资料，TPS5430数据手册。

振镜供电输出电压为±15V，可以驱动前面的20K模拟振镜。

2.下面探讨如何改动振镜信号输出电压范围

先看OPA1602A电路原理图

观察电路原理图可知，这是两路运算放大电路。

R23,R24,R25,R26阻值相同，R27,R28,R29,R30阻值相同，电阻比值1：2，放大倍数为2倍。

此时振镜信号输出电压范围是-5V 到 +5V。

若要改变振镜信号输出电压范围，只需改动运放电路放大倍数，改动它们的电阻比值，

也就是反馈电阻阻值。

情景1：
需要输出振镜信号电压范围是-10V 到 +10V 时，需要把电阻比值改为1：4，

即可驱动前面提到的15K模拟振镜；

情景1：
需要输出振镜信号电压范围是-7.5V 到 +7.5V 时，需要把电阻比值改为1：3，

即可驱动前面提到的20K模拟振镜；