Arduino thiết lập lại / treo do tia lửa trong dòng ac

Đây là thiết kế PCB của dự án tôi đang thực hiện gần đây (thiết kế pcb đầu tiên của tôi).

Ý tưởng là để điều khiển các thiết bị ac (quạt, bóng đèn, v.v.) mà không cần rơle. Tôi đang sử dụng triacs tốt hơn rơle cho các ứng dụng đó. Tôi đang sử dụng các bộ cách ly opto để cách ly hoàn toàn với các dòng ac. Tôi đã thử chạy arduino bằng cáp USB được kết nối với máy tính xách tay của tôi (rút phích cắm bộ sạc) cũng như bộ chuyển đổi tường (12V).

Lúc đầu, mạch có vẻ hoạt động tốt. Tôi đã có thể đổ mã vào bộ điều khiển và bóng đèn điều khiển (Bật / Tắt cũng như làm mờ chúng) bằng cách sử dụng UART. Tôi đã gửi các lệnh thông qua UART. Tuy nhiên, dường như bất cứ khi nào có tia lửa điện trên đường dây ac (khi tôi cắm / tắt quạt), bộ điều khiển vi mô trông không vui. Đôi khi nó đặt lại (đó là phần tốt hơn của hình ảnh) và những lần khác nó bị treo và tôi không thể gửi lệnh qua UART. Tôi không chắc liệu mã bị cháy cũng bị ảnh hưởng hay không nhưng đôi khi tôi phải tải lại mã. Nếu tôi bật / tắt quạt ở phòng khác, không có hiệu lực.

Các vấn đề có thể xảy ra:

1) Sự vắng mặt của mặt phẳng đất trên PCB.

2) Một số loại EMI do tia lửa.

Tôi cũng đã thử cắm một máy nước nóng (tải điện trở 800 watt) giống như quạt nhưng không có gì xảy ra. Vì vậy, tôi nghĩ rằng đó là tải quy nạp gây ra vấn đề.

Bất kỳ giải pháp xây dựng cho vấn đề này sẽ được đánh giá rất cao.

Cảm ơn.

Bạn đã không hiển thị sơ đồ, nhưng tôi không thấy bất kỳ nắp bỏ qua rõ ràng hoặc nắp hồ chứa cung cấp điện cục bộ nào. Điều đó và thiếu nền tảng tốt có khả năng gây ra vấn đề.

Như những người khác đã nói, bạn cũng nên để khoảng cách cách ly thích hợp giữa các phần AC và DC, và ít nhất là cố gắng tạo ra một phần của mặt phẳng mặt đất.

Bạn có một bảng lớn với một vài thành phần và bước pin lớn, do đó việc định tuyến hầu hết các dấu vết trên lớp trên cùng là khá dễ dàng. Thỉnh thoảng bạn sẽ phải đi đến lớp dưới cùng vì nói chung một mạch không thể được định tuyến trong một mặt phẳng. Tuy nhiên, bạn có thể giữ các dấu vết trên lớp dưới cùng ngắn. Hãy coi chúng là "bộ nhảy" chỉ đủ dài để kết nối hai bản nhạc trên lớp trên cùng mà bạn không thể kết nối trong một mặt phẳng. Thước đo của một mặt phẳng không phải là có bao nhiêu hòn đảo trong đó, mà là kích thước dài nhất của bất kỳ hòn đảo nào. Giữ cho người nhảy ngắn và không bị gò bó.

Tuy nhiên, bạn tuyệt đối phải đặt một nắp bỏ qua trên mỗi nguồn cấp điện cho mỗi IC. Đây phải là những nắp gốm nhỏ gần với IC với các vòng lặp càng nhỏ càng tốt. 1 PhaF 0805 là đúng. Những thứ này không chỉ rẻ hơn và hoạt động tốt hơn so với các nắp thông qua lỗ tương đương, mà còn dễ hàn hơn.

Vì nguồn điện một chiều đến từ nơi khác và do đó trở kháng của nó bị nghi ngờ, nên đặt một nắp điện phân có kích thước phù hợp ngay tại nơi có nguồn điện vào bảng. Một vài 100FFF nên làm điều đó.

Bạn nên tôn trọng cách ly điện áp của bạn. Cách bạn đã đặt (và định tuyến) các điện trở R16, R13 R10, R2, R31 và R4 thỏa hiệp với hàng rào cách ly được tạo bởi các bộ cách ly quang của bạn. Dưới đây tôi đã đánh dấu bố cục hiện tại của bạn bằng đường dẫn cách ly của bạn, khá kém:

Có một vùng cách ly duy nhất càng rộng càng tốt (chiều rộng của các bộ cách ly quang của bạn). Giữ các mạch dòng ở phía dòng và các mạch cách ly ở phía bị cô lập. Xem hình ảnh dưới đây để được gợi ý.

Máy bay mặt đất, máy bay mặt đất, máy bay mặt đất và rất ít lý do. Hãy xem làm thế nào bạn có thể đã làm rất nhiều bảng mạch này: -

Tôi đã dành khoảng 5 phút để đánh dấu (với màu đỏ tươi) có thể là màu đỏ mà hầu như không có bộ não nào hoạt động cả.

Tôi sẽ loại bỏ nó và bắt đầu lại.

Theo kinh nghiệm của tôi, các đường đặt và đặt lại, flip-flop và các mạch khác, rất dễ bị "nhiễu điện". Cách thực tế tốt nhất để tránh hành vi mạch không thể đoán trước, là tách các đường dây điện ở mỗi chip, với các tụ điện thích hợp. Ngoài ra, gating / cho phép các dòng đầu vào với tín hiệu đồng hồ, sẽ làm giảm cơ hội cho "quá độ" ảnh hưởng đến các mạch.

Khi tôi đang làm việc trong dự án điều khiển tải dựa trên DTMF, tôi đã tìm thấy vấn đề tương tự với tải AC. Không có tải AC, mạch vi điều khiển 8051 của tôi hoạt động tốt. Khi tôi cấp nguồn cho tải AC, toàn bộ mạch hoạt động theo cách khác nhau khi tôi BẬT / TẮT tải AC qua mạch rơle. Sau này tôi thấy rằng đổ đất trên bảng 8051 là không tốt. Cuối cùng tôi thay thế bảng điều khiển vi mô 8051 cũ bằng bảng điều khiển vi mô 8051 mới với khả năng đổ đất tốt. Bây giờ nó hoạt động tốt. Vì vậy, tôi nghĩ rằng PCB của bạn nên có mặt bằng tốt.