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低功耗高速TTL）。另外，在对片内存储器编程（固化）时，此引脚用于输入编程脉冲。
PSEN（29脚）：在访问片外程序存储器时，此端输出负脉冲作为存储器读选通信号。CPU在向片外存储器取指令期间，PSEN信号在12个时钟周期中两次生效。不过，在访问片外数据存储器时，这两次有效的PSEN信号不出现。PSEN端同样可驱动8个LSTTL负载。我们根据PSEN、ALE和XTAL2输出端是否有信号输出，可以判别单片机是否在工作。
EA/VPP（31脚）：当EA端输入高电平时，CPU从片内程序存储器地址0000H单元开始执行程序。当地址超出4KB/8KB时，将自动执行片外程序存储器的程序。当EA端输入低电平时，CPU仅访问片外程序存储器。需要注意的是，如果保密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA的状态。
在对EEPROM存编程时，此引脚用于施加编程电压VPP。AT89系列单片机不同型号单片机的编程电压不同，有12V和15V两种。
④输入/输出引脚（P0、P1、P2和P3端口引脚）
P0～P3是4个寄存器，也称为4个端口，是AT89C52单片机与外界联系的4个8位双向并行I/O口。由于在数据的传输过程中，CPU需要对接口电路中输入输出数据的寄存器进行读写操作，所以在单片机中对这些寄存器像对存储单元一样进行编址。通常把接口电路中这些已编址并能进行读写操作的寄存器称为端口（Port），或简称“口”。
P0.0～P0.7（39～32脚）：P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口。在访问片外存储器时，它分时提供低8位地址和8位双向数据，故这些I/O线有地址/数据线之称，简写作AD0～AD7。在快速擦写存储器编程时，从PO输入指令字节，在验证程序时，则输出指令字节（验证时，要外接上拉电阻）。
P1.0～P1.7（1～8脚）：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。在对EEPROM编程和验证程序时，它输入低8位地址。
P2.0～P2.7（21～28脚）：P2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。在访问片外存储器时，它输出高8位地址，即A8～A15。在对EEPROM编程和验证程序时，它输入高8位地址。
P3.0～P3.7（10～17脚）：P3是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。在整
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个系统中，这8个引脚还具有专门的第二功能。
(2) AT89C51功能特点
AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比。
AT89C51具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，2个可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
此外，AT89C51可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
单片机小系统硬件接线图在附录1中可见。
4 键盘与显示的选择
目前市场上典型的键盘显示芯片有8279和HD7279。
8279是通用的可编程键盘/显示接口芯片。利用8279可以实现键盘/显示的自动扫描，可识别键盘上闭合键的键号，可以节省CPU对键盘/显示器的操作时间，减轻CPU的负担，而且显示稳定。不过它采用并行传输方式，需要占用CPU的硬件资源较多，而且价格较高。
HD7279A是一片具有串行接口的，可同时驱动8位共阴极数码管（或64只独立LED）的智能显示驱动芯片该芯片，该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵，单片即可完成LED显示、键盘接口的全部功能。
HD7279A内部含有译码器可直接接受BCD码或16进制码，并同时具有2种译码方式，此外还具有多种控制指令如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等。
HD7279A具有片选信号可方便地实现多于8位的显示或多于64键的键盘接口。
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串行接口无须外围元件可以直接驱动LED，各位独自控制译码/不译码及消隐和闪烁属性，内部含有去抖动电路，具有段寻址指令，方便控制独立的LED等等。
经过对比综合考虑，我们选用HD7279芯片，其应用串行传输，节省CPU硬件资源，便于程序模块化设计。其硬件实现图见附录1。
5 看门狗电路
由于单片机自身的抗干扰能力较差，尤其是在一些条件比较恶劣、噪音大的场合，常会出现单片机因受外界干扰而导致死机的现象，造成系统不能正常工作。我们为了防止单片机死机、提高单片机系统抗干扰性，我们加入看门狗电路。CD4060是带振荡器的14位计数器，由该芯片构成的看门狗电路如图3-12所示。
4060计数频率由RT和CT决定。设实际运行的用户程序所需要工作周期为T，分频器计满时间为T?，当T??T且系统正常工作时，程序每隔T对4060扫描一次，分频且永无计满输出信号。如系统工作不正常（程序弹飞，死循环等），程序对4060发不出扫描信号，分频器计满输出一个脉冲信号使CPU复位。
4060的振荡频率f由RT、CT决定。Rs用于改善振荡器的稳定性，Rs要大于RT。一般取Rs=10RT，且RT>1K?，CT≥100PF。
0.01uf 16 15 14 13 12 11 10 9 680 JUMP RS CT 11 CIN 9 COUT 10 COUTRT 0.01uf 12 RST 扫描输入 680 1 4 Q6 2 Q7 6 14 3 Q8 13 4 Q9 15 5 Q10 6 Q12 1 2 7 Q13 3 8 Q14
图3-12 看门狗电路
可能会修改可编程器件参数，使看门狗失效；4060的RST线上阻容组成的微分电路很重要，因为扫描输入信号是CPU产生的正脉冲，若此信号变“1”后，由于干扰，程
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序正好弹飞，微分电路只能让上跳沿通过，不会封死4060，看门狗仍能计数起作用。若没有微分电路，扫描输入信号上的“1”状态封死4060，使之不能计数，看门狗不起作用；CPU必须在正确完成所有工作后才能发扫描输入信号，且程序中发扫描输入信号的地方不能太多。否则，在哪里有死循环，看门狗就不产生计满输出信号，不能重新启动CPU；4060的计满输出信号不但要接到CPU的RST脚，而且还应接到其他芯片的RST脚，因为程序弹飞后，其他具有RST脚的芯片状态也混乱了，必须全部复位。
当然我们也可以采用看门狗专用芯片MAX813L来监视程序的正常运行。其硬件连接图如下图3-13所示。
VCC Rest 200k 1 22uf + 2 USA VCC 3 SN74HCOSD 1 2 U5 MR WDO 8 VCC RST 7 RST 3 6 P12 GND WDI 4 PFI 5 PFO
图3-13 看门狗硬件连接图
MR 手动复位输入端 VCC 工作电源端，接+5V电源 GND 电压接地端，接0V参考电平 PFI PFO WDI RST WDO
电源故障输入端 电源故障输出端 看门狗信号输入端 复位信号输出端 看门狗信号输出端
此电路可以实现上电、瞬时掉电以及程序运行出现“死机”时的自动复位和随时的手动复位；并且可以实时地监视电压故障，以便及时地保存数据。
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本电路巧妙地利用了MAX813L的手动复位输入端。只要程序一旦“跑飞”引起程序“死机”，WDO端电平由高到低，当WDO变低超过140ms，将引起MAX813L产生一个200ms的复位脉冲。同时使看门狗定时器清零和使WDO引脚变成高电平。也可以随时使用手动复位按钮使MAX813L产生复位脉冲。由于为产生复位脉冲，MR端要求保持低电平至少140ms以上，故可以有效地消除开关抖动。
看门狗电路有很多种，在这里只介绍两种，本次设计采用后一种方式。
6 执行器件选型
本系统最大的特点就是使用交流固态继电器作为调功输出执行器件，消除了交流接触器的机械噪声，其调功控制效果也较好。
我们要选择交流固态继电器，得先知道它的工作原理，它的工作原理框图如下图3-14所示。
A 耦合电路 触发 电路 开关 电路 C 负载 输入 B ① 吸收电路 ⑤ D 输出 AC交流
② ④ 过零控制电路 ③ 图3-14 交流固态继电器工作原理框图
固态继电器(SOLIDSTATE RELAYS)，简写成“SSR”，是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件，它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性，可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的，因此又被称为“无触点开关”，它问世于70年代，由于它的无触点工作特性，使其在许多领域的电控及计算机控制方面得到日益广泛地应用。
下面介绍交流型SSR的工作原理，图3-14是它的工作原理框图，图中的部件①-④构成交流SSR的主体，从整体上看，SSR只有两个输入端(A和B)及两个输出端(C和D)，是一种四端器件。工作时只要在A、B上加上一定的控制信号，就可以控制C、
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