程较为容易的且较为经济实惠的显示芯片 LCD12864 作为显示器，可以简单方便 的显示液压系统的流量、压力、温度等参数。

（4）按键控制模块

本次设计需要启动、采样、测试、关闭一共 4 个按键。由于功能要求不多 并且接口充足，因此并未选用矩阵按键，而是使用了较为简单的单个按键控制。

（5）多路信号采集与调理模块 在设计中，多路信号采集与调理模块是由模数转换器、信号放大器等组成，

其中考虑到接口问题以及经济适用性，选择 TLC254312 位串行模数转换器,在进 行信号采集时，电流信号经过信号放大器以及滤波之后传送到模数转换器，由模 数转换器将电信号转化为数字信号传输给单片机进行处理。文献综述

3 智能液压测试仪的硬件电路设计

3.1 硬件电路概述

系统的硬件框图如图 3-1 所示，主要包括电源电路模块、多路信号采集和调理 模块、数显模块、USB 通信模块、CPU 主控模块等几部分。

3.2 单片机的选择

图 3-1 系统的硬件模块划分

单片机（全称为单片式微型计算机）是一种集成电路芯片，它使用超大规模 技术把众多功能模块电路集成到单块芯片上，形成一个规格很小但功能完整且强 大的计算机系统。这些功能模块包括具备强大数据处理能力（包括算术运算、逻 辑运算、数据传送和中断处理等）的微型处理器（简称 CPU），随机数据存储 器（简称 RAM），只读型程序存储器（简称 ROM），输入和输出电路（即 I/O 口），可能（部分单片机不包含）还包括串行通信口（简称 SCI），定时计数器， 脉宽调制电路（简称 PWM），显示屏驱动电路（包括 LCD 或 LED 驱动电路）， A/D 转换器及模拟多路转换器等。程序设计者现根据要求设计出程序，组合电路 也可以依照用户编译的运行程序进行高效率，高准确率的任务执行[7]。

它的主要特性有[8]：

80C51 核心处理单元

4k 字节 FLASH 89C51X2

8k 字节 FLASH 89C52X2

16k 字节 FLASH 89C54X2

32k 字节 FLASH 89C58X2

128 字节 RAM 89C51X2

256 字节 RAM 89C52X2/54X2/58X2

布尔处理器 全静态操作

12 时钟操作 可选 6 个时钟 通过软件或并行编程器 存储器寻址范围

64K 字节 ROM 和 64K 字节 RAM

电源控制模式 时钟可停止和恢复 空闲模式

掉电模式 两个工作频率范围

6 时钟模式时为 0 到 20MHz

12 时钟模式时为 0 到 33MHz LQFP, PLCC  或 DIP 封装

扩展温度范围 双数据指针

3 个加密位

4 个中断优先级

6 个中断源

4 个 8 位 I/O 口 全双工增强型 UART 帧数据错误检测 自动地址识别

3 个 16 位定时/计数器 T0 T1 标准 80C51 和增加的 T2 捕获和比较 可编程时钟输出

异步端口复位

低 EMI (禁止 ALE 以及 6 时钟模式) 掉电模式可通过外部中断唤醒

3.2.1 单片机 C51 简介

89C51 单片机按其功能进行部件划分，是由八部分组成：

（1）一个 8 位中央处理机 CPU（又称微处理器）。

CPU 的内部结构是由运算部件和控制部件组成，是单片机的核心部件。其 中包括算数逻辑运算单元 ALU、累加器 ACC、程序状态字寄存器 PSW、堆栈指 针 SP、程序计数器（指令指针）PC，指令寄存器 IR 和暂存器等部件。

（2）128 个字节的片内数据存储器 RAM。 片内数据存储器是随机存储器，用于存放数据和运算结果等。

（3）4KB 的片内程序存储器 EPROM 或 ROM。 用以存放程序、原始数据和表格。现在的改进产品这里一般都换成 Flash 存