🧲 Проект: измеритель силы магнитного поля на аналоговом датчике Холла KY-035 с выводом на TM1637

В отличие от большинства датчиков Холла, которые просто сообщают "есть магнит/нет магнита", модуль KY-035 отдаёт на аналоговом выходе непрерывное напряжение, пропорциональное силе и даже полярности магнитного поля — Arduino читает это значение и выводит на дисплей TM1637 как относительный числовой показатель.

Как это работает

Датчик Холла — это полупроводниковый элемент, в котором магнитное поле отклоняет носители заряда внутри кристалла и создаёт поперечное напряжение (эффект Холла), пропорциональное силе поля. В KY-035 это напряжение усилено и выведено на аналоговый пин: без магнита рядом напряжение покоя примерно посередине диапазона (около 2.5V при питании 5V, то есть значение `analogRead()` около 512), приближение одного полюса магнита поднимает значение выше этой середины, приближение другого полюса — опускает ниже.

Так как датчик выдаёт именно непрерывное напряжение, а не включение/выключение, его можно использовать не только для обнаружения факта наличия магнита, но и примерно оценивать, насколько близко он расположен (поле слабеет с расстоянием нелинейно) или какой стороной магнит обращён к датчику. Точное значение в Гауссах/Теслах без заводской калибровки датчика по эталонному магниту получить нельзя — в этом проекте выводится именно относительное число, а не калиброванная единица измерения поля.

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, которые указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

KY-035: сигнальный аналоговый выход (S или OUT) → A0 Arduino, VCC → 5V, GND → GND.
TM1637: CLK → D9, DIO → D10, VCC → 5V, GND → GND.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, так как я языковая
// модель, а не специализированный кодер, и могу что-то упустить. Основу
// и идею я накидал, но проверьте под свою схему.

#include <TM1637Display.h>

TM1637Display display(9, 10); // CLK, DIO

const int SENSOR_PIN = A0;
int restValue = 512; // значение покоя без магнита, уточните калибровкой в setup()

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  display.setBrightness(5);

  // калибровка покоя: усредняем несколько чтений при отсутствии магнита рядом
  long sum = 0;
  for (int i = 0; i < 20; i++) {
    sum += analogRead(SENSOR_PIN);
    delay(10);
  }
  restValue = sum / 20;
  Serial.print("Калибровка покоя: ");
  Serial.println(restValue);
}

void loop() {
  int raw = analogRead(SENSOR_PIN);
  int delta = raw - restValue; // отклонение от покоя: плюс — один полюс, минус — другой

  Serial.print("Поле (отн.): ");
  Serial.println(delta);

  display.showNumberDecEx(abs(delta), delta < 0 ? 0b01000000 : 0, false); // минус приблизительно показан точкой на старшем разряде
}

Библиотека TM1637Display ставится через Менеджер библиотек Arduino IDE. На момент включения датчик должен находиться без магнита рядом — калибровка в `setup()` запоминает именно текущее напряжение покоя, при смещении датчика после калибровки показания будут немного смещены.

Частые проблемы

Значение всегда около нуля, даже рядом с сильным магнитом — проверьте, что сигнальный выход подключён к аналоговому пину A0, а не к цифровому.
Показания "уезжают" в одну сторону со временем без магнита — датчик немного греется и слегка плывёт по напряжению; при частом использовании имеет смысл перекалибровывать покой периодически, а не только при старте.
Не получается отличить полюса магнита — поднесите известный полюс (например, отметьте маркером северный полюс магнита заранее) и проверьте знак `delta` в мониторе порта, чтобы откалибровать для себя, какой знак какому полюсу соответствует.
Числа выглядят случайными при неподвижном магните — аналоговый вход Arduino подвержен небольшим наводкам, усредните несколько последних измерений, если нужна более гладкая картина.

Как улучшить проект

Завести звуковой сигнал (пассивный зуммер) при превышении определённого порога силы поля — получится простой металлодетектор на одном магните-метке.
Использовать проект как бесконтактный датчик приближения, например, для определения, закрыта ли дверца шкафа (магнит на дверце, датчик на корпусе).
Логировать изменения поля во времени, если датчик используется для отслеживания периодического прохождения намагниченного объекта (например, спиц колеса с магнитом).