Menyetel ulang / menggantung Arduino karena percikan pada garis ac

Ini adalah desain proyek PCB yang saya kerjakan baru-baru ini (desain pcb pertama saya).

Idenya adalah untuk mengontrol peralatan ac (kipas angin, lampu dll) tanpa relay. Saya menggunakan triac yang lebih baik daripada relay untuk aplikasi semacam itu. Saya menggunakan opto-isolator untuk isolasi lengkap dari jalur ac. Saya mencoba menjalankan Arduino menggunakan kabel USB yang terhubung ke laptop saya (dengan pengisi daya dicabut) serta adaptor dinding (12V).

Pada awalnya, sirkuit sepertinya berfungsi dengan baik. Saya dapat membuang kode ke controller dan control bulbs (On / Off dan juga redup) menggunakan UART. Saya mengirim perintah melalui UART. Namun sepertinya setiap kali ada percikan pada garis ac (saat saya mencolokkan kipas angin), micro-controller tidak terlihat bahagia. Kadang-kadang ini me-reset (yang merupakan bagian yang lebih baik dari gambar) dan lain kali hang dan saya tidak dapat mengirim perintah melalui UART. Saya tidak yakin apakah kode terbakar juga terpengaruh, tetapi kadang-kadang saya harus mengunggah ulang kode tersebut. Jika saya menghidupkan / mematikan kipas angin di ruangan lain, tidak ada efek.

Kemungkinan masalah:

1) Tidak adanya bidang tanah pada PCB.

2) Semacam EMI karena percikan.

Saya juga mencoba mencolokkan pemanas air (beban resistif 800 watt) dengan cara yang sama seperti kipas angin tetapi tidak terjadi apa-apa. Jadi, saya pikir ini adalah beban induktif yang memberikan masalah.

Solusi konstruktif apa pun untuk masalah ini akan sangat berarti.

Terima kasih.

Anda tidak menunjukkan skematis, tetapi saya tidak melihat tutup pintasan yang jelas atau tutup reservoir catu daya lokal. Itu dan kurangnya landasan yang baik sangat mungkin menyebabkan masalah.

Seperti yang orang lain katakan, Anda juga harus meninggalkan jarak isolasi yang tepat antara bagian AC dan DC, dan setidaknya mencoba membuat sedikit dari tanah pesawat.

Anda memiliki papan besar dengan beberapa komponen dan pin pitch yang besar, sehingga merutekan sebagian besar jejak pada lapisan atas harus cukup mudah. Anda kadang-kadang harus pergi ke lapisan bawah karena secara umum sirkuit tidak dapat dialihkan dalam satu pesawat. Namun, Anda dapat menjaga agar jejak di lapisan bawah tetap pendek. Anggap mereka sebagai "jumper" yang cukup panjang untuk menghubungkan dua trek pada lapisan atas yang Anda tidak dapat hubungkan di pesawat. Ukuran pesawat darat bukanlah berapa banyak pulau yang ada di dalamnya, tetapi dimensi terpanjang dari pulau mana pun. Jaga agar jumper tetap pendek dan tidak rata.

Namun, Anda benar-benar harus mengenakan topi pintas pada setiap umpan daya ke setiap IC. Ini harus topi keramik kecil secara fisik dekat dengan IC dengan loop keseluruhan sekecil mungkin. 1 μF 0805 hampir benar. Tidak hanya itu akan lebih murah dan berkinerja lebih baik daripada yang setara melalui lubang tutup, tetapi juga akan lebih mudah disolder.

Karena daya DC datang dari tempat lain dan oleh karena itu impedansinya curiga, letakkan penutup elektrolit ukuran yang layak tepat di tempat daya masuk papan. Beberapa 100 μF harus melakukannya.

Anda harus menghormati isolasi tegangan Anda. Cara Anda menempatkan (dan merutekan) resistor R16, R13 R10, R2, R31, dan R4 mengkompromikan penghalang isolasi yang dibuat oleh opto-isolator Anda. Di bawah ini saya telah menandai tata letak yang ada dengan jalur isolasi Anda, yang cukup buruk:

Memiliki zona isolasi tunggal yang selebar mungkin (lebar OPTO-isolator Anda). Jaga sirkuit garis di sisi garis, dan sirkuit terisolasi di sisi yang terisolasi. Lihat gambar di bawah untuk saran.

Pesawat tanah, pesawat tanah, pesawat tanah dan sangat sedikit alasan. Lihatlah bagaimana Anda bisa melakukan banyak hal pada papan sirkuit ini: -

Saya menghabiskan sekitar 5 menit menandai (dengan merah terang) jejak biru yang bisa merah tanpa kerja otak sama sekali.

Saya akan memo dan mulai lagi.

Dalam pengalaman saya, mengatur dan mengatur ulang jalur, sandal jepit, dan sirkuit lain, sangat rentan terhadap "gangguan listrik." Cara praktis terbaik untuk menghindari perilaku rangkaian yang tidak terduga, adalah dengan memisahkan kabel listrik di setiap chip, dengan kapasitor yang sesuai. Selain itu, gating / mengaktifkan jalur input dengan sinyal clock, akan mengurangi peluang "transien" mempengaruhi sirkuit.

ketika saya sedang mengerjakan proyek kontrol beban berbasis DTMF, saya menemukan masalah yang sama dengan beban AC. Tanpa beban AC, sirkuit 8051 Micro-controller saya berfungsi dengan baik. Ketika saya menyalakan beban AC, seluruh rangkaian berperilaku dalam berbagai cara ketika saya AKTIFKAN / MATI beban AC melalui sirkuit relai. Kemudian saya menemukan bahwa tuangkan tanah pada papan 8051 tidak baik. Akhirnya saya mengganti papan micro-controller 8051 yang lama dengan 8051 micro-controller board yang baru dengan ground pour yang bagus. Sekarang berfungsi dengan baik. Oleh karena itu, saya berpikir bahwa PCB Anda harus memiliki tanah yang baik.