基于CMOS的光學(xué)觸摸屏研究.pdf

1、觸摸屏作為一種新的計算機輸入設(shè)備，統(tǒng)一了觸覺和視覺，使人機交互更加直觀、便捷。iPhone的巨大成功，使得觸摸屏的應(yīng)用風(fēng)潮達到一個前所未有的高度。目前，觸摸屏技術(shù)的發(fā)展格局是;中小尺寸領(lǐng)域以電阻式和電容式為主導(dǎo)，大尺寸領(lǐng)域多種技術(shù)并存包括紅外式、表面聲波式以及光學(xué)式觸摸技術(shù)。
　　 光學(xué)觸摸技術(shù)作為一種新興的觸摸技術(shù)，打破原有觸摸技術(shù)的瓶頸，從準(zhǔn)確率、反應(yīng)速度和使用壽命等方面都有大幅度提高。安裝在顯示屏頂部兩角的兩個數(shù)字?jǐn)z像頭可

2、以精準(zhǔn)地檢測出多個觸摸位置，不僅可以實現(xiàn)單擊、拖拉，還可以自由旋轉(zhuǎn)和放大圖片，更可以通過輕輕接觸屏幕來控制三維物體運動。
　　 本文研究了一種基于CMOS圖像傳感器的光學(xué)觸摸屏的設(shè)計方法，對光學(xué)觸摸屏的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——坐標(biāo)運算和HID設(shè)備進行了深入的研究，并對正弦函數(shù)、反正切函數(shù)在FPGA上的實現(xiàn)和HID設(shè)備的實現(xiàn)進行了軟件設(shè)計。主要內(nèi)容有;
　　 1、討論了CMOS交匯測量的原理，并推導(dǎo)出觸摸點物理坐標(biāo)的計算公式，為后面坐

3、標(biāo)的運算提供了依據(jù)。
　　 2、對線陣CMOS工作電路、圖像信號處理電路進行硬件電路設(shè)計，并在仿真軟件TINA上進行了驗證;采用Verilog語言在FPGA上完成0-999的計數(shù)器設(shè)計，實現(xiàn)對圖像信號中像元個數(shù)的計數(shù)，確定觸摸點在CMOS中的成像位置。
　　 3、根據(jù)CORDIC算法原理采用15級流水線式結(jié)構(gòu)在FPGA上實現(xiàn)正弦函數(shù)、反正切函數(shù)的運算，并進行了仿真驗證。
　　 4、采用PDIUSBD12芯片進行U