摘要：随着工业自动化水平的不断提高和激光技术的发展，激光技术已广泛应用于广告、磨料、建筑、木材、印刷和包装等行业。与传统雕刻技术相比，基于数控的激光雕刻技术工作速度快，效率好，精度高，污染少，更适合大规模工业生产。

本设计一开始先对激光技术和激光雕刻技术的发展进行了总结，对主流的单片机控制系统进行了归纳，然后分析了激光雕刻机及其控制系统在全世界范围内的发展，对未来的发展进行了总结和展望。然后进行并完成了激光雕刻机系统设计，其中包括激光雕刻机控制系统总体结构设计、器件的选择、系统总体硬件设计、和系统软件设计。该设计基于STC89C51主控制芯片，用两个L298N双H桥电机驱动芯片来驱动步进电机的X轴和Y轴运动，机械部分使用XY两轴螺旋滑块，通过单片机串口接收命令并解析和控制步进电机运动，实现了基于主从式系统结构的激光雕刻功能。

系统以较低的成本、较高精度以及较强的稳定性实现了常规激光雕刻机所具备的加工特性，本设计的激光雕刻机为桌面式，占用面积小，使用方便，符合现代制造业设备小型化、微型化的发展趋向，具备很好的规模化部署前景。

 

 

关键词：STC89C51，激光雕刻，控制系统，主从式系统结构

目 录

 

1 绪论 3

1.1 前言 3

1.2 项目背景 3

1.3 论文安排及主要类容 6

2 系统总体设计 7

2.1 系统总体结构 7

2.2 系统设计要求 8

3 雕刻机的系统硬件设计 8

3.1 器件的选择 8

3.2 激光及驱动系统的设计 11

3.3 单片机的最小系统电路的设计 12

3.4 系统总体硬件电路图 13

3.5 结构搭建与硬件连接 13

4 系统软件设计 14

4.1 开发软件及代码解析 14

4.2 控制系统软件设计总流程图 16

4.3 驱动XY轴步进电机程序设计框图 18

4.4 开启关闭激光程序设计框图 18

4.5 上位机软件 19

5 系统整体测试 20

5.1 测试过程 20

5.2 测试结果 20

总结与展望 21

致谢 22

参考文献 23

附录： 24