近几年,随着国家科技创新的发展,无人机在农业领域应用越来越广泛,国家对植保无人机投入越来越大,受到国家高度重视。螺旋桨是为植保无人机提供升力的重要部件,对植保无人机的性能影响十分重大,而螺旋桨的扭矩、升力及转速是反应螺旋桨性能的重要参数,因此,准确测量并实时显示桨轴扭矩,螺旋桨升力及螺旋桨转速就成为了一项在植保无人机领域的重要课题。本文设计了一套以STM32单片机为核心,可实时测量桨轴扭矩,螺旋桨升力及螺旋桨转速,并能将测得的实验数据无线发送给接收设备,同时也可与Lab VIEW进行串口通信并将测量得到的实验数据在虚拟仪器上显示并能监控其变化规律的螺旋桨实验台。本系统既可通过无线设备将数据在接收设备上显示又可在虚拟仪器上显示,主要是为了方便操作员在实验时可在较远处手持接收设备观察实验数据。该实验台可以准确方便地测量出单个桨轴扭矩,螺旋桨升力及螺旋桨转速的实际值,可作为植保无人机的重要研发平台,并为植保无人机的研发提供重要的数据支撑。论文首先介绍了扭矩传感器、转速传感器、压力传感器和无线传输模块的选型及扭矩、升力和转速的测量原理,根据实验要求设计了整体电路图,包括应变片式传感器测量电路、转速测量电路、电源电路、复位电路、SPI FLASH电路和无线传输模块电路,并完成了各硬件之间的线路连接。同时为了保证实验数据的准确可靠,将扭矩和升力多次逐个用砝码进行标定实验,并进行线性回归分析,将测得线性回归系数代入程序减少误差。其次介绍了实验台的软件设计,包括扭矩测量模块程序、转速测量模块程序、压力测量模块程序、无线传输模块程序和串口通信模块程序,其中扭矩测量模块程序、转速测量模块程序、压力测量模块程序和无线传输模块程序是用c语言编程在keil 5上完成,串口通信模块程序是在Lab VIEW8.6上用图形化编程语言完成。最后将测量得到的实验数据在Lab VIEW上进行多项式拟合,得到时间——转速、时间——扭矩和时间——升力三条曲线,分析并预测其规律,为螺旋桨实验台的操控提供数据支撑。本实验分别在keil5和Lab VIEW 8.6上对下位机和上位机进行编程,下位机采用的是stm32f103ZET6作为MCU的单片机,主要是测量螺旋桨转速、螺旋桨升力及桨轴力矩并完成与上位机的通信。下位机主要是将测量得到的实验数据通过最小二乘法原理在Lab VIEW上进行多项式拟合,得到拟合曲线,分析三条曲线的规律,实现对螺旋桨实验台的监控与预测,完成人机交互。