升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。主复位 (MR) 输入端上的一个低电平将使其它所有输入端都无效，同时非同步地清除寄存器，强制所有的输出为低电平。
3.3.2显示部分设计
单片机应用系统中使用的显示器主要有发光二极管显示器,简称LED(Light Emitting Diode);液晶显示器,简称LCD(Liquid crystal Display);近几年也有配置CRT显示器的。前者廉价，配置灵活，与单片机接口方便；后者可进行图像显示，但接口复杂，成本也较高。在本设计中我们采用发光二极管显示器。 LED显示器结构原理：
单片机中通常用七段LED构成字型“8”，另外，还有一个小数点发光二极管，以显示数字、符号及小数点。在这种显示共有共阳极和共阴极两种，发光二极管的阳极连接在一起的（公共端K0）成为共阳极显示器，发光二极管的阴极连接在一起的（公共端K0）成为共阴极显示器。为了保护各段LED不被损坏，须外加限流电阻。
LED显示器有静态显示和动态显示两种方式。静态显示就是当显示器显示某个字符时，相应的段恒定的导通或截止，直到显示另一个字符为止。LED工作于静态显示方式时，各位的共阴极接地；若为共阳极，则接+5V电源。每位的段选线分别与一个八位锁存器的输出口连接，显示器中的各位相互独立，而且各位的显示字符一经确定，相应锁存的输出将维持不变。动态显示就是将所有位的段选线并联在一起，由一个8位I/O口控制。而共阴（或共阳）极公共端K0分别由相应的I/O线控制，实现各位的分时选通。在本次设计中我们采用静态显示。
电路原理图如图3.3所示：
图3.3 LED显示原理图
3.3.3键盘部分设计
传统矩阵键盘的结构和存在问题：作为微机系统、单片机系统最常用的输入设备,键盘的作用极其重要。键盘按结构可以分为线性键盘和矩阵键盘两种。线性键盘由若干个独立的按键组成,每个按键的一端与微机的一个I/O端口相连,有多少个按键就要有多少根连线与CPU的I/O端口相连。因此,线性键盘只适用于按键少的场合,在系统日益复杂的今天,这种键盘的应用逐渐减少。矩阵键盘的按键按N行M列排列,每个按键占据行列的一个交点,需要的I/O端口数目是N+M,容纳的最大按键数为N×M。显然,矩阵键盘可以减少与CPU的连接引脚,因此也成为微机系统、单片机系统最常用的键盘结构。矩阵键盘,并通过行列扫描法、反转法等技术实现。
图3.4矩阵式键盘连接图
图3.4所示的矩阵键盘为单片机系统最常用的键盘。但是,这样的矩阵键盘存在两个问题。第一,占用过多的单片机I/O端口。由于AT89C51的P3口有重要的复用功能,因此,真正能作为I/O端口的只有24个引脚。现在,仅仅一个矩阵键盘就占用了8个引脚,造成很大浪费。第二,执行效率不高。传统矩阵键盘往往只能采用定期扫描的方式,也就是每隔一段时间扫描一次键盘。扫描的间隔时间不能太长,否则无法正确识别是否有按键按下。在键盘扫描期间,单片机无法再执行其他程序,造成系统执行效率低下。因此,应该采用中断技术节省CPU资源,提高系统效率。
3.3.4基于74HC164的中断串行键盘硬件设计
根据74HC164的并行输出原理,单片机可以用一根数据线与74HC164的DSA、DSB相接,而用8个按键与74HC164的数据输出端Q0-Q7相接,构成一个串行键盘。此外,每个按键同时接到单片机的中断INT0,提高系统执行效率、加快键盘扫描速度。每当有按键按下时,INT0低电平触发,系统进入键盘扫描程序。串行键盘的键盘扫描原理和传统矩阵键盘类似,只是由于单片机和74HC164的串行通信方式,因此,单片机需要依次发送若干次按键检测数据才能判断出是哪个按键被按下。
矩阵式键盘的结构与工作原理：
如图3.5所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。行线通过电阻接正电源，并将列线所接的74HC164的I/O口作为输出端，而行线所接的I/O口则作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。列线输出是低电平，
一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。
图3.5基于74HC164的矩阵式键盘电路原理图
3.3.5矩阵式键盘的按键识别方法
确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种“行扫描法”。行扫描法又称为逐行(或列)扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，如上图所示键盘，介绍过程如下:
判断键盘中有无键按下时先将全部列线74HC164的输出口Q0—Q3全置为低电平，然后检测行线的状态。只要有一行的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平行线与4根列线相交叉的4个按键之中。若所有行线均为高电平，则键盘中无键按下。判断闭合键所在的位置，在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将列线置为低电平，即在置某根列线为低电平时，其它列线全为高电平。在确定某根行线被置为低电平后，再逐列检测各行线的电平状态。若某行为低，则该行线与被置为低电平的列线交叉处的按键就是闭合的按键。 3.4智能继电器模块
继电器的关断与吸合是依靠单片机来实现的。用单片机控制继电器,对继电器发出命令,让其动作或不动,完成其过电压继电器功能。这就需要将电压的值与整定值进行比较。整定值是人为设定的,不同情况用按键修改,并存放在单片机内。在本次设计中我们利用电压/频率转换器LM331测量交流电压的有效值.