Лазерный гравер на ESP32. Прошивка GRBL_ESP32.

Благодаря моим подписчикам на youtube – канале узнал про такую отличную прошивку для создания ЧПУ станка "GRBL_ESP32". После нескольких тестов решил установить ESP32 на лазерный гравер, который собирал раньше из подручных материалов. Получился ли у меня лазерный гравер на ESP32 или нет? Какие функции у гравера? Читайте дальше в написании данного проекта. А если вы первый раз на моем сайте! Перед тем как начать знакомиться с данной информацией, рекомендую посмотреть материалы, на основе которых будет построено описание:

• Установка и настройка GRBL ESP32.
• GRBL ESP32 подключаем двигателя, шпиндель, SD карту.
• Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL.
• Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях.
• Модуль для подключения драйверов A4988 и DRV8825.
• Драйвер шагового двигателя A4988.
• Установка, прошивка платы ESP32 в Arduino IDE (Windows, Mac OS X, Linux).
• Программа Arduino IDE бесплатно для Windows, Mac OS, linux. Прошиваем Arduino.

Основа на том, что вы ознакомились с тем, как загрузить прошивку GRBL_ESP32 и имеете представление, что такое веб-интерфейс управления ЧПУ станком на ESP32. По порядку расскажу, как собрать лазерный гравер, используя полученные знания.

Установка электроники на лазерный гравер.

Нам понадобится следующая электроника:

1. Плата ESP32. Используя одну из самых распространённых версий Devkit.
2. Блок питание на 12 вольт, 5 ампер.
3. Блок питания 5 вольт для подключения питания ESP32-CAM.
4. 2 шаговых двигателя NEMA 17 17HS4401. С проводами, которые идут в комплекте.
5. 2 модуля шаговых двигателей. Что это такое, читайте в статье: «Модуль для подключения драйверов A4988 и DRV8825».
6. 2 драйвера A4988. Про них так же есть статья: «Драйвер шагового двигателя A4988».
7. Модуль карты памяти. И про него у меня на сайте есть блог уроков: «Считывание данных с SD карты, и сохранение их как «переменные»», «Библиотека SD Arduino. Выводим информацию о SD карте» и пр.
8. Карта памяти microSD.
9. 405нм синий лазерный модуль с TTL
10. ESP32-CAM
11. l7805cv

На гравере у меня установлена электроника: Arduino UNO, CNC shield v3, драйвер шагового двигателя A4988, ttl laser driver.Поэтому снял Arduino UNO, CNC shield v3 и приступил к установке нужных компонентов.

Затем, используя схему, которая расположена ниже, спаял стабилизатор напряжения. Который понижает напряжение с 12 вольт до 5 вольт.

Установил стабилизатор на станок.

Так же поставил модуль карты памяти и ESP32. ESP32 пришлось поставить вверх ногами, чтобы можно было все подключать. А для того, чтобы плата не прикасалась к фанере и не перегревалась. Положил по 2 гайки М 3. Что позвонила приподнять плату от поверхности на 2 мм.

Зачем все подключаю согласно распиновки в конфигурации прошивки.

Установка электроники на лазерный гравер.

Так же установил IP камеру, сделанную на ESP32-CAM.

Схема подключения электроники гравера на ESP32.

Все подключаем на основе распиновки, указанной прошивки или по схеме, расположенной ниже.

Не смотря на большое количество проводов, подключение достаточно простое. И запутаться тут сложно. Хотя я сделал небольшой промах при проектировании проводов. Сделал всего два 5 вольтовых выхода со стабилизатора. И IP камеру пришлось подключать отдельным проводом. Что мне не очень понравилось. Но делать нечего. Для вас я сделаю схему с подключением ESP32-Cam.

Схема подключения лазерного гравера на ESP32 + ESP32-CAM.

С подключением разобрались, пришла пора посмотреть, что нужно подправить в прошивке.

Настройка GRBL_ESP32 для создания лазерного гравера.

Про прошивку GRBL_ESP32 рассказывал в статье: «Установка и настройка GRBL ESP32». Поэтому подробно останавливается, на этом не буду. Расскажи только, что нужно поменять в конфигурации прошивки. За основу взял конфигурацию «3axis_v4.h». Почему именно эту конфигурацию, смотрите в видео в начале статьи.

Тут нужно закомментировать пару строк, и наша конфигурация готова. Скачать файл конфигурации можно в разделе «файлы для скачивания».

Зачем загружаем и устанавливаем веб-интерфейс, как рассказывал в статье: «Установка и настройка GRBL ESP32».

Создание G-Code для лазерного гравера на ESP32.

Создать G-Code можно в программе LaserGRBL, про которую рассказывал в статье: «Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL».

Код создаётся точно также.

Откроется окно выбора, затем выбираем нужный рисунок, или векторное изображение в формате .svg, после чего откроется окно настройки изображения для гравировки. Здесь можно поиграть с настройками и выбрать тот вариант, который вас устраивает. Также можно сделать гравировку только контура изображения.

Нажав кнопку «Далее», откроется всплывающее окно настройки скорости станка, и команды, которые нужно отравлять для работы лазера (M3 и M5). Также можно выставить максимальную мощность лазера. Я выставил 500, так как мой станок не быстро перемещается, и при этом лазер сильно прожигает. На половине мощности гравировка проходит максимально качественно.

После нажатия кнопки «Создать», откроется основное окно программы, и на рабочем поле появится наш рисунок, с отображением всех перемещений станка при гравировке изображения.

Зачем нам необходимо сохранить код файла. Для этого переходим в меню: «Файл -> save».

В открывшемся окне нажимаем кнопку «Save». После чего нужно выбрать папку для сохранения файла и сохранить его.

Все сейчас данный файл можно загрузить на карту памяти станка и выполнить гравировку. В видео показываю, как можно файл загрузить с телефона и запустить гравировку на ЧПУ станке.

Добавление макасов для управления лазером.

Для удобства работы с лазерным гравером необходимо добавить пару макросов, по аналогии пользовательских кнопок в программе LaserGRBL. Как добавлять пользовательские кнопки, рассказал статье: «Установка grbl 1.1 на Arduino uno. Основы работы в программе LaserGRBL».

Для того, чтобы добавить макасы, нажимаем на кнопку редактирование макросов в интерфейсе управления станком.

В сплывающим окне видим 9 кнопок в виде "+". При нажатии на одну из кнопок можно добавить макрос.

Для этого указываем название макроса, иконку и цвет. А также файл макроса, в котором хранится необходимый код, он будет выполняться при нажатии на кнопку макроса.

Нажимаем на кнопку и сохраняем. И у нас появляется кнопка нашего макроса.

Но работать она не будет, так как нам нужно создать файл, который мы указали при создании макроса, и загрузить его в память ESP32. Будьте внимательнее загружать, нужно не на карту памяти, а в память микроконтроллера ESP32.

Создать мака можно в любом текстовом редакторе. Я использую «Notepad++».

Указываем в файле команду для первого макроса этом M3 S30. И сохраняем с именем «macro1.g».

Затем переходим в раздел "ESP3D" и нажимаем на иконку папки. Открывается окно, управление файловой системой ESP32. Здесь нажимаем на кнопку «выбрать файл».

В открывшемся окне выбираем файл макроса «macro1.g» и после нажимаем на кнопку со стрелкой.

Файл макроса загружен в память микроконтроллера.

Аналогично загружаем файлы для других макасов.

И создаём кнопки для них.

Созданные матрасы помогут настроить станок, и облегчит работу с ним. Скачать макросы можно внизу статьи в разделе «файлы для скачивания».

Добавление IP камеры в веб-интерфейс.

Для того чтобы добавить IP камеру в веб-интерфейс управления станком. Достаточно перейти во вкладку «Камера». Указать IP адрес камеры и нажать на кнопку.

Как загрузить прошивку в ESP32-CAM, рассказывал статья: «ESP32-CAM ov2640, потоковое видео в среде Arduino IDE». Если вам интересно, как реализовано потоковое видео у меня. Пишите в комментарии, будет интерес, напишу отдельную статью подано теме.

И так все готово. Макросы добавленные. Файл для гравировки готов. Осталось проверить работу лазерного гравера на ESP32.

Запуск лазерного гравера на GRBL_ESP32.

Для того чтобы приступить к гравировке, нам необходимо загрузить файл на карту памяти через веб-интерфейс. Как это сделать, рассказывал статье: «GRBL ESP32 подключаем двигателя, шпиндель, SD карту».

После загрузки файла необходимо переместить станок в нужное положение и обнулить оси. Затем нажимаем на кнопку запуска гравировки.

После чего вы увидите шкалу прогресса и сколько процентов выполнено. Вы всегда можете приостановить гравировку. И в дальнейшем продолжить работу станка.

Настраиваем в прошивке внешние кнопки: остановить, продолжить, перезагрузить.

На канале задали мне вопрос: «(......дополнительные параметры .....) как их разкоментировать и настроить. Хотелось бы поставить эти кнопки. Спасибо».

Данные параметры достаточно раскомментировать и загрузить прошивку в ESP32. Но нужно помнить, что для каждой кнопки нужно установить подтягивающий резистор. Иначе вы получите очень странное поведение микроконтроллера.

Я раскомментировал кнопку перезагрузки. Загрузил прошивку, подключил кнопку к платье. И при нажатии на кнопку видим в мониторе порта, что все отлично отрабатывает.

Да, информация о том, что данные пины активны, не выводится в монитор порта при перезагрузке микроконтроллера. Но работают они отлично!

Подведём итоги.

Не смотря на то, что в веб-интерфейсе управления лазерным гравером, нет визуализации процесса. Процент гравировки проходит отлично и без лишних проблем. И при этом есть ряд плюсов по сравнению с Arduino UNO, CNC shield v3:

• Загрузка файлов по воздуху. Возможно, загрузить файлы с мобильного телефона.
• Управление с любого устройства: телефона, планшета, ноутбука и персонального компьютера.
• Из внешнего подключения только провод питания станка. Что предаёт мобильности, особенно актуально, при использовании маленьких станков, как у меня.

Понравился проект Лазерный гравер на ESP32. Прошивка GRBL_ESP32? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Фотографии к статье

Файлы для скачивания

	файл для гравировки 10.nc	15 Kb	2095	Скачать Вы можете скачать файл.
	Макросы.zip	6 Kb	2170	Скачать Вы можете скачать файл.
	Grbl_Esp32 версия на момент написания статьи.zip	865 Kb	2239	Скачать Вы можете скачать файл.
	3axis_v4.h.zip	1 Kb	2223	Скачать Вы можете скачать файл.