随着现代制造业水平和生活水准的提高,人们对现代医疗器械的准确度,自动化程度以及功能等方面有了更高的要求与期待。目前,国内生产厂商的生化仪设备的基本原理和实现方法基本一致,但由于其价格劣势,生化仪设备只能在县级以上的医院才能承担。针对这种问题,设计一种降低设备成本的控制方案来减少大众的医疗费用,可使更多的人享受现代科学技术带来的方便。论文论述了生化分析仪的发展历史和趋势,分析了生化分析仪相关的关键原理,其中包括分光光度计原理、步进电机控制原理、增量式编码器原理、帕尔贴效应和液面探测原理。在这些原理的基础上,分析和设计了生化分析仪的硬件系统。使用ADuCM360控制光电转化子系统实现光电信号的采集和传输,主要包括光电传感器、可变增益放大器和多路选择器电路;使用STM32F429IGT6控制样本子系统、试剂子系统、反应子系统和液路子系统实现生化分析仪的执行操作,主要包括步进电机、直流电机、开关阀、光耦等电路;使用STM32F103C8T6控制温度控制子系统实现恒温操作,包括温度采集、按键、数码管显示和帕尔贴控制电路。三个控制芯片通过RS-485总线进行通信,所有数据通过RS-232接口传输到PC机。生化分析仪的控制变量众多,对设备响应的实时性有严格的要求,使用实时操作系统来完成程序的整体设计。首先,编写芯片和板级硬件的相关驱动。其次,根据要求编写设备所需的API函数,完成设备硬件操作的相关功能。最后,调用API函数的各个子系统被设计成操作系统的子任务,通过操作系统管理这些子任务实现生化分析仪的所有操作。PCB采用Altium Designer设计,充分考虑信号与电源的完整性。通过对设备的模块调试和国家相关指标的具体测试,其功能和性能满足预期要求。