触摸屏飞线现象的原因分析及解决方案

1问题描述

在有故障的手机上，进行手写操作时，会出现明显的飞线现象；飞线只发生在横向（X方向）；手机平台为MTK6225，触摸屏控制器MTK6301N。

2故障分析

2.1MTK平台上触摸系统工作原理

在MTK平台上，CPU通过SPI接口控制触摸屏控制器MT6301，由MT6301负责对触摸屏X+X-、Y+Y-端加载电压、A\D采样。

图1 硬件原理图

在检测到触摸时，由软件控制，会启动连续获取触摸点数据的过程，每获取一个点坐标数据，软件会控制MT6301进行两次A/D采样，首先将Vdd加到Y+ Y-端，然后对X+端采样，得到Y方向的位置数据；接着将Vdd加到X+ X-端，对Y+端采样，得到X方向的位置数据；获取一组数据后进行有效性判断。

图2 软件控制流程

2.2实验的对比结果

将故障触摸屏的X Y接线对调

XY按正常设计连接：只在水平向(X)发生飞线现象

X+与Y+、X-与Y-对调连接：只在竖直方向(Y)发生飞线现象

同一故障触摸屏分别在故障手机主板上与另一片使用MT6226+MT6301的主板上进行测试

故障主板：X向有明显的飞线

另一片MT6225+MT6301的手机主板：手写完全正常，无任何飞线现象

2.3结果分析

通过几组的对比实验判断分析，造成飞线现象的主要原因是触摸屏X+X-端跟PCB的阻抗匹配问题。

上图是一个在软件获取X位置数据时6301工作的简化原理，将Vdd加到X+X-端时，存在一个X+X-端阻抗跟主板上Vdd与地间的内阻之间的一个匹配问题，阻抗不匹配导致在Vdd出现电压波动，而Vdd 的波动直接导到从Y+采样到的数据也是波动的，最终导致在X方向的坐标数据出现或大或小的偏移，看到的现象便是左右方向的飞线。

3建议的解决方法

软件

为减小在对Y+端采样时Vdd的波动，建议在Vdd从Y+Y-到X+X-切换前后，加入10ms的延时，在信号相对的稳定性时，再读取采样数据。

硬件

排除LCM上FPC和主板上X+X-Y+Y-端的输入干扰

在主板上X+X-Y+Y-输入端加隔离电容

提高Vdd驱动能力