海洋覆盖了地球表面积的百分之七十一，它在人类社会的发展中占有非常重要的地位。海洋科学是一门正在迅速发展的新兴科学，是当代重大学科之一。随着人类社会的发展，海洋科学正以前所未有的速度向深度、广度发展着；而海洋科学的发展，又不断加深人们对海洋的认识，有力地推动人们以更大的规模和更合理地开发利用海洋。海洋科学的任务，就是借助现场观测、物理实验和数值实验手段，通过分析、综合、归纳、演绎及科学抽象等方法，研究这一系统的结构和功能，以便认识海洋，提示规律，既可以服务于人类，又能保证可持续发展。在海洋科学研究中，海洋观测仪器和技术设备起着重要的作用，有时甚至是决定性的作用。因此，只有大力发展海洋观测仪器和技术设备才能取得所需要的大量海洋资料，以推动海洋科学的发展。在众多海洋仪器中，由中国海洋大学研制的波浪浮标获得了广大海洋工作者的认同，成为海洋环境监测与海洋灾害预报的主要手段之一。本文依托课题：一是国家“十一五”863计划海洋技术领域的海洋环境立体监测技术课题：SZF波浪浮标；二是中国海洋大学和国家海洋局东海分局合作开发的3m多参数波浪浮标项目。文中介绍了小型海洋资料浮标的数据采集系统的设计流程、波浪等数据采集处理的原理和方法、性能指标和设计要求，器件的选择标准，部分电路的硬件设计，气象主板相关软件程序的编写，并在此基础上做了有关的试验和测试。由于小型海洋资料浮标有体积小、重量轻、便于投放、不易遭受破坏工作时间长等特点，本文针对这些特点设计了一款低功耗、小尺寸、低成本的数据采集系统。在波浪数据采集处理方面主要介绍了波浪等数据采集的原理和方法，在气象主板数据采集处理方面主要给出了气象主板的设计思想、硬件电路和C语言程序的具体实现。根据系统的要求，硬件电路选用了AT89C51单片机作为系统的主控制芯片，外围扩展各种功能的IC芯片模块，如实时日历钟芯片、串行通讯模块和AD数据转换模块等等，组成一个单片机功能齐备的系统。本文主要工作放在气象主板的硬件的电路设计和软件程序的编写上。本文中浮标系统在试验运行的6个月时间里通过了一系列测试，在数据采集、处理和传输方面的各项指标都达到了设计要求，数据处理结果真实可靠，数据接收准确。该系统能较好的满足对系统稳定性、实时性、测量准确度等方面的要求，且有着良好的应用前景。