基于AVR单片机的触摸屏人机界面系统设计与实现
基于ARM单片机的触摸屏控制器的设计
基于ARM单片机的触摸屏控制器的设计班级：学号：姓名：日期：第1章绪论1.1触摸屏简介触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板“，是一个可接收触头等输入讯号的感应式显示装置，当接触了屏幕上的某位置时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程序给出操作者所触压的点，可用以取代机械式的按钮面板，并通过LCD 液晶显示模块制造出生动的界面效果。
触摸屏作为一种新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。
随着多媒体信息查询的与日俱增，人们越来越多地使用触摸屏，而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于人机交互等许多优点。
利用这种技术，用户只要用手指轻轻地触摸计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更为直截了当，这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。
1.2 触摸屏的主要类型及特点从技术原理来区别触摸屏，可分为五个基本种类：矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。
其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台；红外线技术触摸屏价格低廉，但其外框易碎，容易产生光干扰，曲面情况下失真；电容技术触摸屏设计构思合理，但其图像失真问题很难得到根本解决；电阻技术触摸屏的定位准，但怕刮易损；表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷，清晰不容易被损坏，适于各种场合，缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变的迟钝，甚至不工作。
按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，我们把触摸屏分为四种，它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。
每一类触摸屏都有其各自的优缺点，要了解哪种触摸屏适用于哪种场合，关键就在于要懂得每一类触摸屏技术的工作原理和特点。
1.3触摸屏的应用与发展趋势触摸屏起源于20 世纪70 年代，早期多被装于工控计算机、POS 机终端等工业或商用备之中。
2007 年iPhone 手机的推出，成为触控行业发展的一个里程碑。
基于AVR单片机的触摸屏设计
１ 电 阻式 触摸 屏 工作 原 理
触 摸屏根 据 工作 原 理 可 分 为 四个 基 本 种 类 ： 电阻式 、 电容 感 应式 、 外 线 式 以及 表 面声 波 式． 红
其 中 电阻式触 摸屏 由于结 构简 单 、 价格便 宜 、 动 驱 电路 容 易实现 而得 到广 泛 的应 用．１ ［
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编 辑 ： 莉 琳
基于 Ａ Ｒ单片机的触摸屏设计 Ｖ
白 龙 ， 月英 李
（ 丹 江 师 范 学 院 物理 与 电子 工 程 学 院 ， 龙江 牡 黑 牡 丹 江 １ ７ １ ） ５ ０ ｉ
摘 要 ： Ａ 以 ＶＲ单 片机 Ａｔ ｇ １Ｉ 为控 制 核 心 设 计 一 种 硬 件 电路 简 单 、 济 实 用 的 触 摸 屏 控 制 系统 ． ｍｅａ ６ 经 触
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４ 结论 ．
振 幅矢量 叠加 法在 光 的干涉 和衍射 中 的应 用 非 常广 泛． 通过 上 面的讨 论可 知 ， 这种方 法 导出 用 光强 分 布公式 ， 只需 要利 用 简 单 的 三 角 函数 知 识 和平 面几何 关 系 ， 就可 得 出正 确 的结论 ， 仅避 开 不 了复杂 的积 分运算 ， 而且还 能充分体现 次波叠 加的 物理 图像 ， 得干涉和衍射 过程的形成更加 清晰． 使
电阻式触 摸屏 利 用 压 力感 应 进 行 控 制． 体 屏
部分 是一 块与 显示器 表 面非常 配合 的多 层复合 薄 膜， 由一层 玻璃 或有 机玻璃 作 为基层 ， 在其 表 面上 有两 层高透 明的 导 电层 ， 两 层 导 电层 之 间有许 在
多细 小 的透 明 隔离 点 把 它 们 隔开 绝 缘． 当手 指触 摸屏幕 时 ， 常 相互 绝 缘 的两层 导 电层 就 在触 摸 平 点 位置 有 了接 触 ， 电阻 发 生变 化 ， Ｘ和 Ｙ两 个 在 方 向上 产生信 号 ， 后 送到触 摸屏 控制 器． 制器 然 控
单片机与触摸屏的接口设计与人机交互应用案例研究与分享
单片机与触摸屏的接口设计与人机交互应用案例研究与分享在当今数字化社会中，单片机与触摸屏技术的融合应用已经成为智能设备中的重要组成部分。
单片机作为微型电脑，广泛应用于各种智能设备中，而触摸屏作为一种直观、高效的人机交互方式，也被越来越多地应用于各种设备中。
本文将介绍单片机与触摸屏的接口设计原理，探讨人机交互应用案例，并分享相关经验。
接口设计原理单片机与触摸屏的接口设计是实现人机交互的重要环节。
一般来说，单片机与触摸屏的接口设计包括硬件接口和软件接口两个方面。
在硬件接口设计中，需要考虑单片机的输入输出引脚与触摸屏模块的连接方式。
通常情况下，单片机会通过串口、I2C总线或SPI总线等方式与触摸屏模块进行通信。
在选择接口方式时，需要根据单片机和触摸屏模块的规格要求来确定。
另外，在硬件接口设计中还需要考虑电源供应、地线连接等问题，以确保正常的数据传输和稳定的运行。
在软件接口设计中，需要编写相应的驱动程序来实现单片机与触摸屏模块之间的通信。
驱动程序通常会包括对触摸屏模块的初始化、触摸数据的读取、坐标转换等功能。
为了实现更加灵活的人机交互，还可以编写一些用户界面设计程序，以便用户可以通过触摸屏实现操作控制。
人机交互应用案例基于单片机与触摸屏的接口设计，可以实现各种人机交互应用。
以下是一些常见的应用案例：1. 智能家居控制系统：通过触摸屏控制面板，用户可以轻松实现家庭灯光、空调、窗帘等设备的控制。
同时，可以通过单片机实现对家庭环境的监测和自动控制。
2. 工业控制系统：在工业生产中，单片机与触摸屏结合可以实现对生产设备的监控和操作。
通过触摸屏界面，工作人员可以方便地设置参数、监测生产进度等。
3. 医疗设备：单片机与触摸屏的组合也被广泛应用于医疗设备中。
例如，通过触摸屏界面，医生可以查看患者信息、调整治疗参数，提高医疗效率。
经验分享在单片机与触摸屏的接口设计与人机交互应用过程中，有一些经验值得分享：1. 确保接口的稳定性：在接口设计中，要注意电源供应、信号传输等环节，确保接口的稳定性和可靠性。
基于AVR单片机LED显示屏系统的设计与实现
可 以用于 室外 环境 ， 它具 有亮度 高 、 寿命 长 、 功耗 小 、 耐冲 击 ， 性
能 稳定 等优 点 。Ｌ Ｄ显 示屏 目前正 朝着 高亮 度 、 Ｅ 高稳 定性 、 高
发光 密度 、 全色化 显示 的方 向发展 。 本 文在学 习总结 Ｌ Ｄ 显 示屏 知 识 的基 础上 ， 计实 现 了 Ｅ 设
屏 系统 。 它在硬 件上 主 要 由 ＬＤ显 示 屏 ． ｔｅａ８微处 理器 芯 片 、 Ｔ ５ Ｂ４ Ｄ片 外存 储器 构 成 。在软 件上 主 要 由负责 全局 控 Ｅ Ａｍ ｇ８ Ａ ４Ｄ０１ 制 的主程 序 、 收串 １数据 的数 据接 收子程 序 和刷新 ＬＤ显示屏 信息 的时钟 中断子程 序构 成 。 接 ： ３ Ｅ 【 键 掌 Ａ Ｒ单 片机 ；Ｅ 关 Ｖ ＬＤ显示屏 ： ｔｅａ８微处理 器 Ａｍ ｇ８
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单片机与触摸屏的交互设计
单片机与触摸屏的交互设计在单片机与触摸屏的交互设计中，合理的界面设计和交互方式能够提高用户体验和系统的易用性。
下面从界面设计、交互设计和用户体验三个方面展开论述，探讨如何实现优秀的单片机与触摸屏的交互设计。
一、界面设计在单片机与触摸屏的交互设计中，界面设计是关键之一。
界面设计应该体现简洁、清晰、美观的原则，同时也需考虑用户的交互需求和习惯。
以下是几点界面设计的注意事项：1. 界面布局：合理的界面布局能够使用户快速找到所需信息。
主要信息应放在显著的位置，次要信息应放在次要的位置，以保持整体平衡。
2. 图标设计：图标是界面上的重要元素，能够快速传递信息。
图标设计应简洁明了，与功能对应。
同时，图标的大小和颜色也需要考虑，以确保用户的可视性。
3. 颜色搭配：颜色搭配要符合视觉美学，同时也要注意色彩的醒目度和对比度，以提高用户的界面辨识度和易用性。
二、交互设计在单片机与触摸屏的交互设计中，交互设计是至关重要的环节。
良好的交互设计可以帮助用户理解和掌握系统的操作方式，提高用户的工作效率和满意度。
以下是几点交互设计的原则：1. 易学性：系统的操作方式应该简单易学，用户能够通过直观的操作快速上手。
不需要过多的学习成本和培训。
2. 一致性：系统的交互界面应该保持一致性，相同的功能在不同界面下操作方式应该一致，以减少用户的认知负担。
3. 反馈与提示：系统应该给出明确的反馈和提示，帮助用户了解操作的结果和下一步的操作。
可以通过声音、震动等方式提醒用户。
4. 交互效率：合理的交互设计可以提高用户的操作效率，尽量减少操作的步骤和时间。
例如，可以采用滑动、拖拽等手势操作，快速完成操作。
三、用户体验用户体验是评价单片机与触摸屏交互设计好坏的关键指标。
通过提供良好的用户体验，可以增强用户对系统的好感，并提高用户的满意度。
以下是几个关键点：1. 响应速度：系统的响应速度要快，用户操作时不应产生明显的延迟或卡顿。
这能够给予用户快速反馈，提高用户体验。
基于单片机的触摸屏技术研究及实现
基于单片机的触摸屏技术研究及实现概述：触摸屏技术作为一种直观、方便的人机交互方式，已经广泛应用于各领域的电子产品中。
基于单片机的触摸屏技术是其中一种常见的实现方式。
本文将对基于单片机的触摸屏技术进行深入研究，包括原理、常用的触摸屏类型、控制方式和实现过程等，并通过实例演示如何实现一个简单的触摸屏控制系统。
一、原理介绍：基于单片机的触摸屏技术主要基于电容或电阻的原理实现。
电容触摸屏通过对用户手指带来的电容变化进行检测来实现触摸操作，而电阻触摸屏则是通过两层导电层之间的接触产生电阻变化来检测触摸操作。
二、常用的触摸屏类型：1. 电容触摸屏：电容触摸屏分为感应和投射两种类型。
感应电容触摸屏通过感应电场变化来检测触摸操作，常见的有表面声波电容触摸屏、面板电容触摸屏等。
投射电容触摸屏则是利用玻璃和电容板之间的投射电容来检测触摸操作，常见的有电容玻璃触摸屏、电容膜触摸屏等。
2. 电阻触摸屏：电阻触摸屏通过对两层导电层之间的电阻变化进行检测来实现触摸操作，常见的有四线电阻触摸屏、五线电阻触摸屏等。
三、触摸屏的控制方式：1. 串口（UART）方式：串口方式是一种简单且常用的触摸屏控制方式。
单片机通过串口与触摸屏进行通信，通过发送指令和接收数据来实现对触摸屏的控制和数据读取。
2. 并口方式：并口方式是另一种常见的触摸屏控制方式。
单片机通过引脚直接与触摸屏进行连接，通过设定引脚状态来实现触摸屏的控制和数据读取。
四、基于单片机的触摸屏实现：下面以一个基于单片机的电阻触摸屏实现为例，演示触摸屏的基本控制和数据读取过程。
步骤一：硬件连接将电阻触摸屏的数据线连接到单片机的引脚上，并确保引脚连接正确无误。
步骤二：初始化设置在单片机上设置相关引脚为输入或输出，并对用于触摸屏控制的引脚进行初始化设置。
步骤三：数据读取单片机通过读取触摸屏的电阻值来获取触摸操作的位置信息。
通过定时器或中断的方式，定时读取触摸屏的电阻值并进行处理。
步骤四：触摸事件处理根据读取到的触摸屏数据，判断触摸操作的类型（点击、滑动、放大缩小等），并进行相应的处理。
单片机与人机交互设计基于触摸屏和LCD的界面
单片机与人机交互设计基于触摸屏和LCD的界面现代科技的快速发展使得单片机在各个领域中得到了广泛应用。
而人机交互设计则成为了确保单片机能够高效运行的关键因素之一。
在众多人机交互设计中，基于触摸屏和液晶显示屏（LCD）的界面设计被证明是一种相对简单而有效的设计方案。
本文将重点探讨基于触摸屏和LCD的界面在单片机中的应用。
一、触摸屏和LCD的基本原理触摸屏主要是通过电容或者电阻的方式来感知用户触摸操作，并将触摸信息转化为数字信号传递给单片机进行处理。
而LCD则是通过液晶材料的光学特性来显示图像和文字。
触摸屏和LCD在单片机中的应用可以实现用户与系统的直接交互，使得操作更加简洁、直观。
二、触摸屏和LCD的优势和应用场景1. 优势：- 方便易用：通过触摸屏和LCD，用户可以直接点击、滑动等方式进行操作，避免了繁琐的物理按钮设计和控制。
- 信息展示清晰：LCD的高分辨率和色彩显示能力使得界面展示更加清晰、生动，为用户提供舒适的视觉体验。
- 界面设计灵活：通过软件设计，开发人员可以根据具体需求自由设计界面，实现更多样化的功能和操作方式。
2. 应用场景：- 智能家居控制：通过触摸屏和LCD，用户可以方便地控制家居设备，如调节灯光、温度、音量等。
- 工业控制系统：触摸屏和LCD可以在工业环境中应用，通过图像化的界面进行开关控制、参数调整等操作。
- 汽车导航系统：借助触摸屏和LCD，驾驶员可以方便地控制导航、音响等系统，提高驾驶的安全性和便利性。
三、触摸屏和LCD在单片机开发中的实现方式1. 硬件配置：单片机需要配合相应的触摸屏和LCD模块来完成交互设计。
常见的触摸屏包括电容触摸屏和电阻触摸屏，其中电容触摸屏在精度和响应速度上更有优势。
同时，为了提供图像显示功能，LCD模块通常需要支持合适的分辨率和显示颜色。
2. 软件开发：通过单片机的编程实现触摸屏和LCD的交互功能。
开发人员可以借助相关的开发工具进行代码编写和调试。
一款基于ARM的LCD触摸屏系统设计.
一款基于ARM的LCD触摸屏系统设计引言工业设备产品越来越现代化与嵌入式系统技术的飞速发展是分不开的，并且目前的工业设备产品普遍都要求可视化操作。
LCD触摸屏优点众多：低耗能．散热小，成本低，纤薄轻巧，外形尺寸小，安装容易。
使用LCD触摸屏作为工业设备的输入输出设备既能达到可视化的要求，方便现场操作，又能降低产品的成本。
而在产品的整体设计过程中，人机交互界面的设计往往占据着很大一部分工作，这样，不但极大地增加了产品的开发成本瓶且延长了产品引言工业设备产品越来越现代化与嵌入式系统技术的飞速发展是分不开的，并且目前的工业设备产品普遍都要求可视化操作。
LCD触摸屏优点众多：低耗能．散热小，成本低，纤薄轻巧，外形尺寸小，安装容易。
使用LCD触摸屏作为工业设备的输入输出设备既能达到可视化的要求，方便现场操作，又能降低产品的成本。
而在产品的整体设计过程中，人机交互界面的设计往往占据着很大一部分工作，这样，不但极大地增加了产品的开发成本瓶且延长了产品的上市周期。
本文设计的基于S3C44BOX的人机交互界面很好地解决上述问题，该设计是一种可定制、简单易用、性能优良的通用型人机交互界面，非常便于操作。
1 系统结构LCD触摸屏系统主要包括三个部分，分别为PC机、S3C4480X微处理器和LCD触摸屏模块。
系统结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图本系统为基于S3C44BOX的工业设备提供交互接口，通过该系统可以给工业设备提供一个可视化的人机界面。
来自PC机的定制好的界面信息存储在ARM的FLASH存储器内。
在应用当中，当微处理器接收到触摸屏按键信息时，对工业设备进行控制。
同时微处理器也对LCD进行界面的刷新，这样以完成人机交互。
2 系统硬件设计系统硬件电路原理如图2所示。
其中S3C4480X为CPU内核，320x240点阵LCD 触摸屏为主要的输入输出设备。
图2 系统硬件电路原理图2．1 LCD触摸屏模块OCMJ15x20D介绍本系统显示部分采用的是OCMJ15x20D (320x240点阵)D系列中文液晶湿示模块，其中OCMJ表示奥可拉中文集成模块。
单片机与人机交互界面设计
单片机与人机交互界面设计随着科技的迅速发展，单片机在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
而在单片机应用中，人机交互界面的设计在体验和功能方面都起着至关重要的作用。
本文将探讨单片机与人机交互界面设计的相关问题，包括界面元素的选择、布局设计以及用户体验的改善等。
一、界面元素的选择在设计人机交互界面时，合理选择界面元素是非常重要的。
界面元素包括按钮、文本框、列表、图标等，它们的选择应该根据具体的应用场景来确定。
例如，在一个控制系统中，按钮可以用于触发某些功能，文本框可以用于显示数据，列表可以用于选择选项等。
合理选择界面元素可以提高用户操作的便捷性和效率。
二、布局设计布局设计是人机交互界面设计中的关键环节之一。
合理的布局能够使界面整体看起来美观舒适，并且便于用户操作。
在进行布局设计时，应考虑以下几个因素：1. 界面的整体结构：应该根据功能模块的关系和重要性来设计整体结构，将相关的功能模块放置在一起，形成逻辑清晰的界面。
2. 布局的一致性：在不同的功能模块中，应该保持一致的布局风格，使用户在使用不同功能模块时产生熟悉感。
3. 控件的位置：将常用的控件放置在用户易达到的位置，减少用户的点击次数和操作步骤。
4. 界面的美观性：通过合理的字体、颜色和图标的搭配，使界面看起来清晰美观，给用户良好的视觉体验。
三、用户体验的改善用户体验是人机交互界面设计中的核心目标之一。
为了改善用户体验，应从以下几个方面进行考虑：1. 反馈机制：用户在进行操作时，界面应给予相应的反馈，比如按钮点击后的颜色变化或声音提示，以便用户知道其操作是否成功。
2. 易学性：界面的操作方式应简单明了，用户无需花费过多的时间和精力来学习如何使用。
3. 交互的及时性：当单片机与用户交互时，界面应有较低的延迟，确保用户的操作能够及时响应和执行。
4. 用户习惯：在设计界面时，应考虑用户的习惯和需求，根据用户的使用习惯来设计界面元素和操作方式。
结语单片机与人机交互界面设计对于提高用户体验和操作效率具有重要作用。
avr单片机嵌入式系统原理与应用实践
avr单片机嵌入式系统原理与应用实践AVR单片机作为一种嵌入式系统，广泛应用于各种电子设备中，拥有许多优秀的特性和功能。
本文将从原理和应用两个方面，生动地介绍AVR单片机，并提供一些实践指导。
首先，我们来了解一下AVR单片机的原理。
AVR单片机是一种小型、高性能、低功耗的微控制器，由Atmel公司推出。
它采用了先进的精简指令集架构(RISC)，使得其具有较高的执行速度和较低的功耗。
此外，AVR单片机还采用了改进的哈佛架构，使得程序存储器和数据存储器分开放置，从而提高了系统的并行访问效率。
AVR单片机具有丰富的外设接口和功能模块，如通用I/O口、定时器/计数器、UART、SPI、I2C等。
这些外设能够满足各种应用需求，使得AVR单片机在嵌入式系统领域具有广泛的适用性。
在实际应用中，AVR单片机可以用于控制和监测各种电子设备。
例如，我们可以利用AVR单片机来控制家用电器的开关、亮度和温度等。
更进一步，AVR单片机还可以应用于自动化系统、机器人控制、家庭安防等领域。
接下来，让我们通过一个实例来进一步说明AVR单片机的应用。
假设我们要设计一个智能家居系统，可以实现对灯光、温度和门窗状态的远程控制。
我们可以使用AVR单片机作为系统的控制核心，通过与各种传感器和执行器的连接，实现对灯光、温度和门窗状态的监测和控制。
首先，我们需要选择适合的AVR单片机型号，并根据实际需求设计电路原理图和PCB布局。
然后，我们需要编写嵌入式软件程序，并进行相应的调试和测试。
为了实现远程控制功能，我们可以使用无线模块将AVR单片机与手机或电脑进行连接，并通过相应的通信协议来传输数据。
在整个开发过程中，我们需要注意选择合适的开发工具和环境，如AVR Studio或Arduino开发平台，以及一些常用的编程语言如C语言或汇编语言。
除了编写软件程序，我们还需灵活运用各种外设接口和功能模块，例如利用定时器/计数器来生成准确的时序信号，使用UART与外部设备进行串行通信，使用ADC采集模拟信号等。
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基于AVR单片机的触摸屏人机界面系统设计与实现
作者：吴琦
来源：《电脑知识与技术》2013年第23期
摘要：该文介绍了以AVR为核心的触摸屏和LCD的应用。
通过AVR单片机对触摸屏信号的采集和计算，获得触摸点在触摸屏幕上的坐标，根据不同的坐标获取液晶屏上相应的显示内容，并利用8条并行数据线将显示的内容送至LCD显示。
当LCD液晶屏被刷新后会进入相应的显示界面，最终实现人机界面系统的设计。
关键词：触摸屏；AVR单片机；人机交互
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）23-5357-03
触摸屏是一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的而且又适用于中国多媒体信息查询国情的输入设备，触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点，极大地方便了那些不懂电脑操作的用户。
其优点是操作简便直观、图像清晰、坚固耐用及节省空间，它可配用于一切电子显示器，并可与显示器制成一体，人机交互性佳，操作方便，使用灵活，效率高及输入速度快。
触摸屏技术广泛应用于家用电器、销售终端机（POS）、多媒体教学、房地产预售、银行、医院、飞机与车船预订和城市导游机等领域，将会发展成为未来诸种信息产品的主流技术之一。
1 系统设计思路
系统应包含信号采集、数据处理、数据显示和通信接口这四大功能模块，如图1所示。
以下分别对这几个部分的功能作简要介绍。
触摸屏信号采集模块：此模块的主要部件是触摸屏，主要负责感应外界对触摸屏表面的触摸动作。
由于屏幕表面上的触摸位置不同，触摸屏输出端将向单片机发送不同的数据，完成触摸信号的采集。
是人机交互模块重要部件之一。
MCU控制器：此模块主要功能是数据的接收和运算处理，并将数据传送给其他设备，上至PC机，下至液晶屏。
界面显示模块：此模块接收由单片机发来的数据，并在单片机的显示控制下，将数据按预期显示在屏幕上，提供给操作者人性化的界面。
单从人机交互这一模块来说，也是重要部件之一。
通信接口模块：单片机接收到数据采集模块传来的数据后，通过通信接口与上位机相连，并将处理后的数据送至上位机，完成进一步的系统调试（如：软件仿真等），或进行系统延伸、扩展。
2 系统硬件设计
整个硬件系统的系统框图设计如图2所示。
系统硬件设计框图中，四线电阻式触摸屏用来感应外界触摸动作，在AVR单片机ATmega16的协作下完成触摸信号的采集，并将采集到的信号送入ATmega16的8路（实际电路设计中只需要用4路）10位ADC输入端口，完成整个系统的输入部分。
紧接着AVR单片机对采集到的信号进行有效性判断，若采集到的信号无效，单片机内部已烧制的控制程序会使触摸屏返回初始状态，继续等待有效的触摸信号产生。
若单片机接受到有效的输入信号，经过内部运算处理，得到触摸点在触摸屏幕上的坐标，根据不同的坐标单片机会向LCD发送不同的数据，在LCD显示驱动程序的控制下，完成不同界面的显示，从而实现界面系统的设计。
图中电源管理模块提供+5V的电压，作用于LCD显示器、AVR单片机和指示灯。
3 系统软件设计
3.1 设计思路及系统框图
整个系统以实现人机界面系统设计为目的，设计要达到这个目的，首先就必须触摸信号的采集控制程序，其次要对采集到的信号进行有效性的判别，最后通过单片机把显示指令和显示的数据送至LCD显示。
实际的软件模块设计中，将上述过程细划分为系统初始化模块、触摸屏信号采集模块、数据处理模块、串口通信模块、LCD显示模块五大部分。
对系统进行初始化设置，也就是各外设初始状态的设定（包括AVR单片机自身I/O口的初始化，触摸屏初始化、LCD初始化）。
信号采集是整个系统人机交互时的输入部分，即触摸屏与单片机的协作运行，完成触摸信号的采集工作，并将采集到的有效信号提供单片机。
串口通信的数据传输，是方便系统的软件调试和系统扩展而设计的，它主要完成向上位机（或其他嵌入式系统的MCU）传送数据。
发送的信息是具有特定协议的数据。
人机交互模块是针对触摸屏和LCD两大模块的综合设计。
3.2 触摸屏信号采集模块
触摸屏驱动程序主要是指点坐标的测量及运算。
触摸点坐标的测量，从单片机模数转换原理上讲，就是完成一次A/D转换，只要发送两次控制字分别读出X和Y的坐标。
其采集模块软件设计流程如图3所示。
此模块的程序设计实现了这样的功能：当系统上电复位后，单片机会对触摸屏进行扫描，当触摸屏的屏幕上产生有效的触摸动作时，才对X、Y面进行分时的电压采集（在对X、Y坐
标进行分时电压采集时，采集互换的时间很短，通常在0.01ms左右，因此一般手指的触摸动作，这个分时电压采集的过程已完成了几百或几千次），得到相应的X坐标和Y坐标，从而
确定触摸点的坐标。
3.3 LCD显示模块
3.4 人机交互模块
当触摸屏被按下时，将调用触摸屏的扫描程序。
扫描程序负责除去触摸屏被按下时，那段极短时间内的抖动，以及触摸屏被按下经过一定的延时将其释放。
整个去抖过程的波形呈现准方波波形，从而达到消除抖动的目的。
4 结束语
本文介绍了一种基于AVR单片机的触摸屏人机界面系统的设计。
通过调试，系统正常工作时，根据手对触摸屏表面不同位置的触摸，系统能进行界面切换，通过点击模式选择，能完成字符和汉字的显示。
触摸屏技术方便了人们对计算机的操作使用，是一种极有发展前途的交互式输入技术。
参考文献：
[1] 任中全，张帅. 基于Atmega48单片机的触摸屏通信设计[J]. 煤矿机械， 2009（8）.
[2] 郑磊，杨福兴. 基于AT-mega88的红外触摸屏设计[J].机电产品开发与创新，2010（1）.
[3] 刘彬，韩进. 基于单片机的液晶显示触摸屏控制设计[J]. 液晶与显示， 2010（2）.
[4] 戴娟，赵艳启. 触摸屏技术在16位单片机中的应用[J]. 南京工业职业技术学院学报，2010（2）.。