安防报警模块设计：振动、光电、PM2.5 和烟雾检测传感器

该安防报警模块由振动传感器、光电传感器、PM2.5 浓度检测传感器以及烟雾检测传感器组成。其中，SW-420 振动感应器和 E18-D8ONK 光电传感器的信号输出端口直接连接到 STM32 单片机，可快速响应并触发相应程序。YW-1GI 的 PM2.5 气敏粉尘传感器通过脉冲高度来判断细颗粒物浓度，需要设计多级运算放大电路进行信号放大并送至 STM32 单片机的 A/D 转换模块。MQ-7 气体传感器能有效监测液化气、烷类气体及烟雾等有害气体，采用电导率较低的二氧化锡作为气敏材料，通过高低温循环检测方式进行检测，输出信号经 AD 转换模块变换为数字信号供单片机处理。设计的 PM2.5 浓度检测电路如图 3 所示。

振动传感器

SW-420 振动传感器是一种振动传感元件，其内部门电路均是接通状态，内部活动滚轴的位移或振动会改变内部电路的电流和阻值，引起门电路开断状态改变，因此一定程度的移动或振动会触发电路。传感器通过 TO 口直接与单片机连通，当振动产生时输出端输出高电平，单片机接收到高电平触发相应的程序。

光电传感器

E18-D8O0NK 光电传感器是集成发射和接收的光电传感器。接收头解调反射光并用于确定传感器前面是否存在障碍物。该端口直接输出高电平和低电平，并且可以在没有任何驱动电路的情况下与单片机通信。

PM2.5 浓度检测传感器

YW-51GJ PM2.5 传感器内部由红外线发光二极管和光电晶体管组成。当细颗粒物经过传感器内部的检测孔时，依据光的散射原理，它会对光线形成散射，感光元件将通过光轴的光信号转换为电信号输出。由于输出信号十分微弱，需设计多级运算放大电路，对信号进行多级放大并送至 STM32 单片机的 A/D 转换模块，进行模/数转换后显示与发送。设计的 PM2.5 浓度检测电路如图 3 所示。

烟雾检测传感器

MQ-7 气体传感器采用电导率较低的二氧化锡 (SnO2) 作为气敏材料，通过高低温循环检测方式进行检测。传感器的电导率随环境一氧化碳气体浓度的增加而增大，电导率的变化被转换为与一氧化碳浓度相对应的信号输出。该信号经 AD 转换模块变换为数字信号供单片机处理。