基于AVR单片机的自行车行车记录仪，包括软硬件具体
2.3 实现的主要功能
显示实时速度和平均速度
显示总里程和单次行车里程
显示时间和温度
节电保护
行车信息存储
用户菜单UI界面
时间修改
轮径设置，里程设置，等一些参数的设置
打印行车记录统计信息
贪吃蛇小游戏
3. 硬件系统设计
3.1 主控板
主控板主要包括：CPU，Atmega64;时钟芯片，DS1302;存储芯片，24LC64;JTAG在线仿真接口;中断独立按键模块;LED调试电路;12864液晶显示接口;DS18B20温度传感器接口;霍尔传感器接口;打印机驱动板接口。
对单片机的选择主要有以下要求：
在存储方面，使用的是ATMEL公司的AT24LC64 EEPROM存储器，该小存储器走的是IIC总线模式，虽然可以用一般的单片机模拟IIC总线，但是为了提高效率则必须选择具有IIC总线接口的单片机，这个一般的51单片机已经不能满足，所以需考虑其它单片机。
时钟模块，用的是达拉斯的DS1302芯片，只需普通的端口操作就能完成。
打印机模块，有下面的打印机实现原理可知，我们必须选择具有双边沿触发的单片机，有这个功能的单片机ATMEL的AVR系列的中高端单片机能满足，比如Atmega64及以上的单片机都具有这一功能。
霍尔传感器，霍尔传感器测速必须具有两个内置外设，一个是外部下降沿中断，一个是内部定时器。
内存空间要求：在做用户界面以及制作贪吃蛇等游戏时都必须开很大的缓存，所以必须具备一定的内存容量，初步估计需要2K内存以上。
由以上几点分析，这里我选择了ATMEL公司的AVR系列单片机Atmega64，该款单片机价格便宜，功能强大，能满足上面几点的全部要求。
结论：最终选择的单片机为ATMEL公司的Atmega64八位高性能单片机。
主控系统的核心如图3.1所示。
图3.1 核心板最小系统
3.2 霍尔传感器
霍尔传感器是实现行车记录仪最核心的部件，记录仪的核心记录参数(车速)，便是由霍尔传感器实现的，所以在制作霍尔传感器时必须严格把关。
3.2.1霍尔传感器工作原理
霍尔传感器，顾名思义，利用的是霍尔效应。
霍尔效应的本质是：固体材料中的载流子在外加磁场中运动时，因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移，并在材料两侧产生电荷积累，形成垂直于电流方向的电场，最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡，从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。大量的研究揭示：参加材料导电过程的不仅有带负电的电子，还有带正电的空穴。
本记录仪中使用的霍尔元件A3144E正是利用这一效应而产生的。其实物结构图如图3.2所示
图3.2 霍尔元件结构图
霍尔元件工作原理：实物结构图如上图3.2所示，3脚为信号脚，1脚和2脚分别接电源和地。在没有经过磁场时，输出为高电平，当磁场渐渐变强时，则输出的电平会渐渐变低，当磁场周期性的出现时，在输出脚便会出现一个正弦波电压，霍尔元件信号输出如图3.3所示
图3.3 霍尔元件信号输出
3.2.2 霍尔传感器改良
如上图3.3所示在周期性磁场的作用下，霍尔元件，A3144E输出的是一个周期性的正弦波，而单片机能识别的只是1或0的高低电平，如果把这个信号直接接单片机则有很多缺点：
单片机无法识别该信号除了高电平和低电平时的电平
霍尔元件灵敏度低，只有在磁铁靠的很近的时候才有反应
针对以上缺点，需要对霍尔传感器进行改良，目的为了提高灵敏度和改善输出波形，改良的电路图如图3.4所示
图3.4 改良的霍尔传感器
工作原理：改良的霍尔传感器如上图3.4所示，在没有磁场的情况下，3144输出高电平，则运算放大器输出低电平，当经过磁场时，3144输出电平渐渐变低，当电平低于放大器负极时则放大器输出低电平，从而通过单片机采集这个低电平信号。
由以上工作原理可知，可以通过调节滑动变阻器R3，从而来调节触发电平。并且通过点亮灯LED1来指示信号的输出。
改良后的霍尔传感器信号输出波形如图3.5所示
图3.5 霍尔传感器输出信号
霍尔传感器信号输出如上图3.5可知，经过改良后的霍尔传感器能输出一个单片机能识别的方波，并且可以通过调节滑动变阻器R3来调节传感器的触发电平，同时通过指示灯LED1来指示信号的输出，最主要达到了增强信号的可处理性的目的。
3.3 打印机
打印机在打印的时候需要大电流提供，而单片机的IO管脚最多只能提供20mA的电流，所以打印机在打印之前需要有额外的驱动电路来提供打印需要的电流。打印机实物接口如下图3.6所示
图3.6 打印机实物接口
其中的信号接口如图3.7所示
图 3.7 打印机信号接口
打印机电机驱动如下图 3.8所示，打印机主要信号包括，电机驱动信号：Motor(+)，4个打印针驱动信号：(6,7,8,9)。
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