2l世纪是机械、液压、传感技术、微电子及信息处理等技术相互融合共同发展的时代，是工程机械迈入自动化、智能化和网络化的时代。工程机械的研究重点已经从单一产品性能的提升转向人一机一环境的综合性能的提升的进程中，而实现人一机交互的监控系统的设计正是这个发展进程中不可或缺的环节。液压挖掘机监控系统的设计与研究是实现挖掘机飞速发展和提升国际竞争力的前提和基础。 本文对国内外液压挖掘机的监控系统的研究现状和发展趋势进行了分析，结合先进的仪器仪表技术、通信技术，立足于液压挖掘机监控系统的发展需求，分析了现有产品的不足，在吸收国内外监控系统优秀成果的基础上，提出了监控系统的设计方案。根据液压挖掘机的工况以及对监控系统的要求，进行了微处理器、液晶屏、嵌入式操作系统和现场总线的选型，确定了将C8051F040作为微处理器的硬件方案，完成了监控系统的硬件设计，其中主要包括：显示模块、电源模块、输入／输出模块以及CAN和RS232通信模块的硬件设计。由于挖掘机的作业环境差，工况恶劣，为了提高监控系统的可靠性和适应能力，本文深入分析了挖掘机的干扰源及其特征，采用了光电隔离、π型低通滤波器等措施有针对性的解决干扰问题，提高了系统抗干扰能力。 根据液压挖掘机对监控系统的实时性要求和基于所选择的监控系统方案，对Linux、Windows CE、μC／OS-Ⅱ三种嵌入式操作系统进行了比较，最终选择了μC／OS-Ⅱ嵌入式操作系统，并成功地移植到C8051F040微处理器上，提高了系统应用软件的抗干扰能力和自修复能力。然后在μC／OS-Ⅱ软件环境中对监控系统进行了软件设计，其中包括液晶驱动显示、输入／输出、CAN通信、RS232通信等的驱动程序和应用程序，实现了挖掘机特征参数的实时动态显示、传感器阈值的在线设置、三级故障报警、CAN总线通信以及故障数据下载等功能。 最后通过电磁兼容性EMC、老化试验、振动、冲击、室内和室外试验，对方案、硬件和软件进行了验证。