21世纪,人类对海洋的探索进入了新的历史阶段。海洋经济占国民经济的比重不断攀升,海洋在军事上的重要战略地位日益显著。海洋俨然已经成为我们不可忽视的一片区域。海洋资料浮标是海洋监测的重要手段之一。它具有能够长期、连续在无人值守的情况下测量指定海域的气象、水文信息的能力。能够为航运、海洋勘探、海洋大气研究和军事行动提供有效数据支持。我国浮标研究起步较晚,因此在部分浮标技术方面落后于其他海洋大国。为促进我国浮标技术长足发展,推进浮标技术国产化进程,本文自主开发了一套深海浮标数据采集系统。系统设计的各个环节(包括芯片选型、电路设计、PCB制作、程序编写和系统校验)均自主完成。主控制器以STM32F103系列单片机为核心,此芯片外设丰富,支持多种通信接口。以亚德诺24位高精度AD转换芯片采集传感器的模拟量信号。采用高精度、低噪声的ADR43X系列芯片为AD转换芯片提供可靠电压基准。并且在PCB设计过程中,做到了单点接地、数模电源隔离、数模地隔离等。这样的设计有效提高了模拟信号测量的精度,同时降低了AD转换中的系统噪声。系统可同时测量多路差分模拟量电压信号和多个热敏电阻类传感器,可满足浮标的风速、湿度、气压、长波辐射、短波辐射、罗盘、雨量和温度等气象参数的测量。系统采用感应耦合传输来读取水下CTD数据。浮标在0m至700m的水深范围内搭载不同种类的CTD共13个。控制器串口接收CTD通过感应耦合定时传回的数据,而与模数转换芯片的通信,则采用SPI总线的方式进行。同时,控制器会将接收到的各种传感器的测量数据存于SD卡中,并每三小时通过铱星发送给地面岸站系统。最后对系统进行了校准和拷机实验。经系统校准后,本数采装置的模拟量测量精度高于0.1mV。针对系统稳定性进行了充分的拷机工作,过程中系统运行正常,测量的数据与气象台发布数据基本一致。表明本系统性能可靠,能够完成深海浮标数据采集工作。