便携式电动警报器

警报器的工作原理是迫使空气通过旋转部件，从而产生响亮的警报声。

其核心是一个旋转部件，称为转子（绿色），其边缘有开口或端口。转子由一个马达驱动，马达使其旋转得非常快。转子周围是定子（黄色），定子是一个带有匹配端口的固定部件。转子和定子一起构成了警报器的核心。

当转子旋转时，它会吸入空气，然后以高速通过端口将其排出。当转子端口对准并反复阻塞定子端口时，会产生一阵阵气压。这些爆发会产生声波。

端口在确定警报器可产生的频率方面起着至关重要的作用。在此设计中，定子有三组端口，可实现更丰富的拍频和更清晰的声音。转子有 5 个端口。

声音的音调由转子的速度控制——转子旋转得越快，音调越高。为了产生经典的“哀嚎”效果，电机的速度会发生变化，导致声音时高时低。

转子和定子周围有盖子和喇叭，它们可以放大声音并使其更具方向性。

在这个设计中，转子使用标准RC 电机旋转，就像无人机或遥控飞机中的电机一样。这使得警报器紧凑但功能强大——非常适合这种便携式构造。

简而言之，机械警报器的工作原理就像超强力的哨子，将空气切碎成强大的振荡声波！

电机连接到ESC（电子速度控制器），由电池供电 — 这是非常标准的 RC 模型配置。此外，ESC 还为其他电路提供 5V 电源。

最初，我使用 RC 发射器和接收器测试了该设置。但是，此设计使用基于 555 定时器的电路来生成所需的 PWM 脉冲（每 20 毫秒 1-2 毫秒）。这基本上与您从 RC 接收器获得的PWM信号类型相同。

一旦 ESC 初始化，就可以使用位于警报器顶部的电位器控制电机的功率/PWM 。

在我的 ESC 上，我必须从最小 PWM 设置开始（实际上就是 RC 术语中的油门向下位置）。我认为这是一项出色的安全功能，可确保电机不会意外启动。

如果您的 ESC 支持，您还可以使用电位计作为油门控制来编程其设置。但是，对于我的构建，开箱即用的设置工作得很好。

我发现在PWM 为 50%左右时可达到最大响度，此后只有频率会增加，尽管听起来确实更响了。

在我的测试中，我使用了 50A Skywalker ESC 搭配额定温度为 20-30C 的 3S Li-Po 电池组。在100% PWM 下，峰值音频频率：912 Hz（使用我电脑上的音频频谱分析仪测量）。

因此，这意味着转子速度等于 912 Hz × 5 端口 = 182.4 转子转速/秒 × 60 秒 = 10,944 RPM。此结果与 11.1V 电源和1000KV 电机的预期一致，即 11,100 RPM。

对于这个项目，我使用了Prusa MK3S+ 打印机和一些闲置的无名PLA灯丝。由于我正在完成各种卷筒的末端，所以最终的警报器颜色非常鲜艳！如果我要打印另一个，我会选择更坚固、更坚韧的灯丝（如 PETG、ABS 或尼龙）作为定子和转子，因为它们在运行过程中承受的压力最大。

您需要在切片封面时启用支撑以确保内部形状正确打印。

打印文件

我已附上以下文件，以便您可以打印并构建自己的文件：

1. 可在您喜欢的软件中进行切片的STL 文件
2. 可直接使用的G 代码，针对 Prusa MK3S+ 进行了优化（以防您使用相同或兼容的打印机）

对于那些有兴趣修改或重新混合设计的人，我还尝试上传了FreeCAD设计文件。不幸的是，我无法在此处上传 FreeCAD 文件，但您可以通过在Printables.com上搜索我来找到它。

传奇

1. 基绿色
2. 封面红色
3. 后卫黑色
4. 支架 蓝色
5. 喇叭黑色
6. 转子黄色
7. 定子黄色
8. 电子外壳 绿色
9. 旋钮粉色

您需要根据电路图焊接电路。您可以随意使用自己最熟悉的焊接技术——此电路板上没有大电流连接，因此非常容易操作。关键要求是电路必须整齐地装入电子外壳（顶部的绿色组件）中，并包括与电位计的连接以进行控制。

应按照 RC 设置的标准做法，使用提供的高电流线路连接电池、电机和ESC 。

在此步骤中要格外小心，不要使电池短路，因为锂聚合物电池可能会很危险。

在将电子元件安装到塑料部件中之前，务必测试电路并确保一切正常。

测试时要牢牢夹住电机——如果没有适当的约束，电机可能会旋转起来并从桌子上弹起！这对于本项目中使用的高转速电机尤其重要。

不要尝试全速。

使用随附的硬件（一个支架和四个六角螺栓）将电机背面牢固地固定在安装支架上。对于我的设置（Banggood 电机），这些部件工作完美。

然后使用自攻螺钉将支架固定到固定定子体上。有导向孔可帮助对齐 - 注意不要将这些螺钉拧得太紧，因为它们将在后面的步骤中被拆除。

使用提供的安装硬件将转子固定到电机轴上，该硬件通常用于连接螺旋桨。确保轴螺栓牢固拧紧 - 这对于防止转子在运行过程中松动至关重要。

作为额外的预防措施，我在螺栓上涂了CA（强力胶），以确保它牢牢固定在位。

小心地对准转子和定子。它们之间的间隙只有0.5 毫米，因此正确对准至关重要。转子必须自由旋转，而不会接触或刮擦定子。花点时间把这一步做好。

请勿启动！

如上图所示，支架内侧有四个孔。螺栓或螺钉穿过这些孔，将电机支架固定到定子上。在我的组装过程中，我使用了六角螺栓和 CA 胶水来提高精度，但自攻螺钉可能也同样有效。连接必须紧密牢固。

组装后，确保您仍可以用手自由旋转转子和定子，没有任何阻碍或刮擦。此步骤对于避免操作过程中损坏至关重要。

为了使组装更容易，我在支架外部增加了四个孔，以便更容易使用六角扳手（艾伦扳手）拧紧螺栓 - 但这些都是可选的。

最后，在此阶段，钻一个足够大的孔以便按钮开关可以穿过。

在此阶段，您可以对警报器进行第一次真正的测试。

在之前的步骤中，您应该已经构建并测试了所有电气元件。现在，首次将它们连接到电机。

将支架紧紧夹在工作区，但要小心不要压坏或损坏它。

按下按钮即可接通电路电源。

一旦 ESC 初始化（我的通过电机播放曲调），慢慢调高电位器。

密切注意是否有任何刮擦或意外移动。如果发现任何异常，请立即松开按钮以将其关闭。

安全预防措施

1. 听力保护至关重要：这项测试的声音会非常大，所以请始终使用适当的听力保护装置。

1. 眼睛保护至关重要：尤其是在没有盖子的情况下进行测试或首次进行速度测试时。钻头可能会碎裂、脱落并造成伤害——我亲身经历过这种情况，不值得冒这个险！

1. 警告：转子叶片锋利且危险：转子叶片以极高的速度旋转。警报器运行时，请避免任何接触，因为叶片可能会造成严重伤害。

1. 请勿将功率推至最大：在此阶段，请勿尝试使用最大功率。

支架的顶部装有电子板，电位器安装在上方并固定在旋钮上。

电池位于支架底部。确保电池放置牢固，但仍可进行充电。

所有部件都应能轻松推在一起，无需使用胶水。如果您决定使用胶水，请避免将其涂在支架和支架之间，因为这会妨碍对电池进行充电或维护。

我使用热胶将盖子粘在定子上。热胶在完全凝固之前提供了足够的工作时间，可以在其完全凝固之前仔细对齐组件。一旦我实现了正确的对齐，我就会涂抹额外的胶水以确保牢固粘合。

如果需要打开外壳，可以轻松切掉热胶，使拆卸更加方便。

喇叭（黑色）只需压在盖子上即可。

防护罩（黄色）用热胶固定在盖子上。检查以确保不与旋转部件接触。

您完成的警报器应该与提供的图片类似，但希望颜色比我的“用尽卷轴”方法更好！您可以自由发挥创意，选择颜色，让您的作品真正独一无二。

1. 安全预防措施：
2. 务必佩戴听力保护装置。警报声非常响，可能会造成听力损伤，尤其是在近距离时。
3. 离身体远一点。将旁观者移至安全距离。
4. 启动：
5. 将电位器调至最小设置。
6. 按住按钮——只有按住按钮时警报器才会运行。
7. 一旦 ESC 初始化（它可能会播放曲调），通过转动电位器慢慢增加速度。
8. 音效：
9. 调节电位器以产生哀嚎式的声音。
10. 或者，您可以瞬间按下按钮来产生不同类型的声音效果。
11. 操作限制：
12. 每次按住按钮的时间不要超过10-15 秒。部件可能会发热，任何变形（尤其是 PLA 部件）都可能造成严重后果。使用更坚固的材料（如 PETG 或 ABS）可以显著提高耐用性。

查看当地法规

自从在 YouTube 上分享这个项目以来，我了解到在某些国家或司法管辖区，这种警报器可能是非法的。最好在使用前核实当地的法律。