Кстати, на 99% уверен, что ваша помеха "лезет" по питанию МК через ваш лабораторный БП, который вы почему-то вообще никак не учитываете в своих экспериментах.
(«Телесистемы»: Конференция «Микроконтроллеры и их применение»)
Попробуйте хотя бы поставить стабилизатор непосредственно рядом с МК, а не подавать на него питание с лабораторного БП проводами черт-е-знает какой длины. Уверен, что помехоустойчивость увеличиться.