一、项目概述

本项目为一套面向 DIY 小型激光雕刻、切割设备的开源电控硬件方案，硬件完全基于 KiCad 设计，专门适配 Fluid‑NC 开源 CNC 固件。项目核心目标是将控制板整体宽度压缩至 40 mm 以内，能够直接固定在激光设备常用的 4020 铝型材上，解决传统主控板体积大、整机安装不便的问题，爱好者可直接使用项目提供的 Gerber 文件投板制作，快速搭建激光数控系统。

二、硬件架构与核心功能

电路板以ESP32‑WROOM作为主控制器，运行 Fluid‑NC 固件实现运动控制、激光功率调制、G 代码解析等核心功能。板载两路 TMC2130 SPI 模式步进电机驱动，可驱动 X、Y 两轴运动；支持激光 PWM 功率输出，搭配 Micro‑SD 卡插槽，可实现脱机读取 SD 卡内 G 代码运行加工任务，无需电脑持续联机。

板上增设一颗 ATtiny412 辅助处理器，驱动 WS2812 彩色 LED，实现设备运行状态可视化提示，可外接额外 LED 扩展状态指示。该辅助单元属于选配功能，即使不焊接该芯片，主控板依然可以完整实现激光切割、雕刻全部功能。

ESP32 程序需通过外接 USB‑UART 串口适配器完成烧录，硬件设计要求串口适配器输出为3.3V 电平，禁止使用 5V 供电，避免芯片烧毁。

三、项目文件资源

整个硬件工程使用 KiCad 9 完成原理图与 PCB 设计。仓库内完整提供原理图、PCB 源文件、元器件封装库、BOM 物料清单；Gerber 文件夹存放 PCB 光绘与钻孔文件，可直接交付 PCB 厂商生产，全部设计文件对外开放。

四、应用场景

该硬件主要服务于爱好者自制小型激光雕刻机、微型激光切割机，依托 Fluid‑NC 固件，完成二维轨迹运动、激光功率调节、脱机加工，依靠窄板型优势适配型材机架，降低 DIY 设备的整机装配难度。

五、项目亮点

1. 超窄紧凑型设计，适配型材机架 电路板宽度控制在 40mm 以内，可直接安装在激光设备通用 4020 铝型材上，节省设备内部空间，非常适合 DIY 小型激光雕刻切割机，解决常规控制板体积大、安装困难的痛点。

2. 成熟固件适配，开箱可用 硬件专门针对 Fluid‑NC 数控固件开发，直接支持 G 代码解析、激光 PWM 功率调制、SD 卡脱机运行，无需复杂固件移植，降低用户二次开发门槛。

3. 高性能步进驱动集成 板载两路 TMC2130 SPI 步进驱动，可驱动 X/Y 轴，具备静音运行、电流配置等特性，提升 DIY 激光机运动稳定性。

4. 模块化可取舍的辅助电路 搭载 ATtiny412 辅助 MCU，驱动 WS2812 彩灯实现设备状态可视化；该部分为选配模块，不焊接也不影响整机全部运动、激光加工功能，给制作者留足成本取舍空间。

5. 完整开源生产资料 基于 KiCad9 设计，仓库完整提供原理图、PCB 源文件、BOM 物料清单、Gerber 生产文件，拿到即可直接交付工厂打板生产。遵循 GPL‑3.0 协议，支持自由修改、二次开发。

6. 脱机加工能力 自带 Micro‑SD 卡插槽，支持读取 SD 卡内 G 代码文件，设备脱离电脑也可以独立完成激光加工作业。

六、开源说明

项目基于 GPL‑3.0 开源协议发布，使用者可以自由查阅、修改硬件设计，可用于个人 DIY、二次迭代开发。

七、项目地址

https://github.com/serych/Laser_Cutter_Electronics