随着科技的飞速发展,无人机从军用发展到民用,应用领域越来越广,现在已经出现了无人机送快递,无人机进行电力巡检等。由于无人机的迅速发展,随之而来的数据高速采集与存储就成了新的技术难点。本课题研究并设计了一款多通道数据采集系统,对无人机在飞行状态下的数据进行快速采集和存储,能够进一步推动无人机技术的发展和进步。本论文以设计一种通用型、多路数据采集、体积小、存储容量大的数据记录仪为目的。在介绍国内外飞机数据记录仪的研究现状和发展趋势的基础上,根据无人机的特性,结合嵌入式开发流程及特点,提出了本系统的总体设计方案及实现方法,随后以模块化的思想对数据采集、存储以及下载模块进行了详细的设计并对软硬件模块功能的实现过程进行了具体分析,最后对硬件和软件进行联合测试。本系统以STM32F103ZET6为主控芯片,建立了由数字量、模拟量信号采集模块、MCU模块、存储模块以及下载接口模块组成的系统。根据本系统的功能要求,设计了系统的硬件电路,包括STM32主控电路、电源电路、数据采集电路以及数据存储电路。选择了适合的GPS和MPU-6050等高可靠性的数据采集器件对数据进行采集,通过ADC模块对模拟量数据进行转换,通过DMA传输方式将转换后的模拟量数据上传至主控芯片缓存中。采用SD卡作为存储介质,增加存储容量,用FATFS文件系统对SD卡中的数据进行多文档数据管理,并以USB作为数据下载接口,将数据实时传输至上位机。上位机软件使用LabVIEW作为开发环境,实现数据的显示、查看以及历史数据回放等的功能。测试结果表明,通过对STM32丰富接口的充分利用,系统能够准确采集16路数据,体积小、实时性能好、重量轻、数据存储容量大,整个系统的运行良好,达到了课题的设计要求。