将包括传感器、信号处理电路及封装壳体的集成系统直接放入海底来探测研究深海环境，由于是实地工作，更能更真实的反映海底状况，因此这种方法越来越多地用于深海资源的研究。本论文以高灵敏度、低功耗、自容式为设计准则，根据海下两千米的特殊环境，结合理论知识，从硬件和软件两方面着手，设计了一种基于单片机C8051F320自容式深海沉积物的温度电导率原位测量仪。整体硬件设计主要分为传感器测量部分和硬件整体结构方案设计。温度传感器使用测量范围宽，精度高的铂电阻PT100或PT1000。温度测量电路使用不平衡电桥法，供电方式为恒流源，从而提高测量精度。但不平衡电桥的输出电压幅度较小，需要使用放大器将小信号放大，这样才能与AD转换电路的模拟输入电压相匹配。这里我们采用AD623测量放大器。电导率的测量方法采用四电极法（温纳法），为防止电极的极化，采用100KHz的交流恒压供电。通过运算放大器，精密整流滤波等电路送入单片机系统进行AD转换和数据处理；系统还包含存储数据的EEPROM和的USB接口。本文选用的通信方式为USB通信，USB通信具有快速，通用，即插即用等优点，方便快捷地将数据上传到PC机。PC机主要负责对收集到的测量数据进行处理、显示和管理，以便进一步的分析和研究。软件设计采用模块化程序结构，分许多独立功能的模块，主程序对这些独立的功能模块调用和控制，实现数据的采集、处理和存储以及和上位机的通信。USB通信程序设计过程中充分利用USBXpress Development Kit中的下位机固件API函数、通用设备驱动程序和上位机动态链接库，编写了上位机测试的应用程序，将采集到的温度、电导率的数据显示在上位机。实验结果证实系统的各项测量指标基本达到了设计的要求。本系统结构简单、体积小、成本低廉、操作方便，便于实现深海资源的原位测量。