交流线中的火花导致Arduino重置/挂起

这是我最近一直在从事的项目的PCB设计（我的第一个PCB设计）。

这个想法是在没有继电器的情况下控制交流设备（风扇，灯泡等）。我使用的三端双向可控硅开关元件在这些应用中比继电器更好。我正在使用光电隔离器来与交流线路完全隔离。我尝试使用连接到笔记本电脑（未插入充电器）的USB电缆以及壁式适配器（12V）运行arduino。

起初，电路似乎工作正常。我能够使用UART将代码转储到控制器和控制灯泡中（打开/关闭以及使其变暗）。我通过UART发送命令。但是，似乎只要交流线路上有火花（当我插入/拔出风扇）时，微控制器都不会感到高兴。有时它会重置（这是图片的更好部分），而其他时候它会挂起，而我无法通过UART发送命令。我不确定烧录的代码是否也会受到影响，但是有时我不得不重新上传代码。如果我打开/关闭其他房间的风扇，则没有任何效果。

可能的问题：

1）PCB上没有接地层。

2）由于火花引起的某种EMI。

我还尝试以与风扇相同的方式插入热水器（800瓦电阻负载），但没有任何反应。因此，我认为正是电感性负载带来了问题。

对于该问题的任何建设性解决方案将非常可取。

谢谢。

您没有显示原理图，但是我看不到任何明显的旁路盖或本地板载电源储液盖。这种情况和缺乏良好的接地很有可能导致问题。

正如其他人所说，您还应在交流和直流部分之间保持适当的隔离距离，至少应设法使接地层更接近一些。

您的电路板很大，元件很少且引脚间距较大，因此在顶层布线大多数走线应该相当容易。一般情况下，有时电路可能无法在单个平面上布线，因此有时您不得不去到最底层。但是，可以使底层的迹线短。将它们视为“跳线”，其长度足以连接顶层上的两条轨道，否则您将无法在飞机上进行连接。接地平面的度量不是其上有多少岛，而是任何岛上最长的维度。保持跳线短而松散。

但是，绝对必须在每个IC的每个电源上都设置一个旁路电容。这些应该是物理上靠近IC的小陶瓷电容，整个环路应尽可能小。1 µF 0805大约正确。它们不仅比同等的通孔盖更便宜且性能更好，而且也更容易焊接。

由于直流电源来自其他地方，因此其阻抗值得怀疑，因此请在电源进入电路板的位置放置一个尺寸合适的电解电容。几百µF应该可以做到。

您应该尊重您的电压隔离。电阻R16，R13，R10，R2，R31和R4的放置（和布线）方式会损害由光隔离器产生的隔离屏障。下面，我用隔离路径标记了您现有的布局，这相当差：

有一个尽可能宽的隔离区（您的光隔离器的宽度）。将线路电路保持在线路侧，将隔离电路保持在隔离侧。请参阅下图以获取建议。

地平面，地平面，地平面和很少的借口。看看您如何完成此电路板的许多工作：-

我花了大约5分钟标记（用鲜红色）蓝色轨迹，这些轨迹可能是红色的，几乎没有任何大脑活动。

我将其废弃，然后重新开始。

以我的经验，置位和复位线，触发器和其他电路非常容易受到“电气噪声”的影响。避免不可预测的电路行为的最佳实用方法是，使用合适的电容器将每个芯片上的电源线去耦。另外，用时钟信号对输入线进行门控/使能将减少“瞬变”影响电路的机会。

当我在基于DTMF的负载控制项目上工作时，我发现AC负载存在相同的问题。没有交流负载，我的8051微控制器电路可以正常工作。当我给交流负载加电时，当我通过继电器电路打开/关闭交流负载时，整个电路的行为会很多种。后来我发现8051板上的地面浇注不好。最后，我将新的8051微控制器板替换为旧的8051微控制器板，并将其浇入良好的地面。现在工作正常。因此，我认为您的PCB板应该接地良好。