（1）对智能液压测试仪进行整体设计，智能液压测试仪是基于单片机软硬 件进行结合的测试仪器，针对这个方面拟出合理的设计方案；

（2）了解信号采集与调理模块的功能；

（3）了解并设计 USB 通信模块；

（3）对智能液压测试仪的软件进行设计

深入研究可靠性高、传输信息标准化的传感器以及对智能液压测试仪的软件 系统进行设计，能够对不同情况的液压系统进行测试，以达到软件的推广应用和 降低开发成本的目的。

1.5 本章小结

本章表述了课题研究的目的与意义，简洁介绍了智能液压测试仪在运行当中 会发生的种种问题，以及需要研究液压系统测试研发的重要性，并且对国内外智 能液压测试仪发展与研究现状进行了对比，发现了我国目前存在的不足，以及主 要研究方向和研究目标。

2 智能液压测试仪整体设计

2.1 智能液压测试仪整体设计思路

液压测试仪作为一个单片机应用系统，它的开发过程比较复杂，这一过程包 括根据功能和指标制定总体方案、确定硬件结构和软件框图、绘制电路原理图、 制作 PCB 板和编写程序;系统仿真调试等。液压系统测试仪提供的是较简单的数 据采集、存储与通信功能。

本课题把硬件分成电源模块、LCD 显示模块、USB 通信模块、多路信号采 集与调理模块等功能模块。软件分成主程序模块、USB 通信模块、显示模块以 及中断处理等四个模块。

本次设计过程使用 Atmel 公司的 89 系列 51 单片机作为中央处理单元控制发 生电路产生脉冲，由多路信号采集模块对液压系统中的流量、压力、温度进行采 集，系统间采集参数处理后，通过 LCD 显示屏进行对测试的参数进行显示，来 达到对液压系统状态的一个测试的目的。这种方案软硬件结合，有较低硬件成本、 较简单的操作逻辑、较易实现的软件编程与优化以及容易实现设计要求等优点

[6]。

2.2 智能液压测试仪功能需求

智能液压测试仪工作过程如下：

（1）打开电源按下面板上的启动键，测试仪对液压系统的温度、流量、压 力进行实时显示；

（2）在空载状态下，等系统稳定运行一分钟后按下“采样”键即可采集到 系统的空载流量以及初始压力此时空载流量和初始压力值显示在 LCD 液晶显示 屏上，与此同时输出功率也在开始实时显示；

（3）慢速平稳加压到测试压力后，按下“测试”键，系统进入自动测试程 序此时测试系统干开始计时，出空载流量外其他值全部是实时显示，直到测试时 间到达 60s，系统的一切参数都停留在显示界面上；

（4）当完成 60s 计时测试后，系统将结束时的测试参数自动存储在内部存 储器内

（5）测试完成之后，按动“查询”键，LCD 显示屏将会对测试得到的参数 进行显示，重新测量时，按下“复位键”即可。

2.3   智能液压测试仪各模块功能简述

（1）核心系统控制 整个设计的核心控制部分，由主控单片机芯片、晶振电路和复位电路组成，

为整个系统提供时钟信号和复位电路，接受液压系统测试的参数，并在显示电路 中将参数显示出来。

（2）电源供电模块

本次设计需要+5V 直流电压给整个设计系统提供电源。综合所学知识及成 本，决定使用方案如下：有交流电经过变压器变压，整流桥整流，电容滤波，在 经过 LM7805 稳压器进行稳压后使用。

（3）参数显示模块 考虑到设计要求中所显示的内容及所学知识和经济性，决定选用接口简单编