溶液制备是化学分析、医药卫生等实验室最基本的工作内容之一。虽然分析化学、生物分析等学科正在快速发展,但高精度的自动化溶液制备系统仍然发展缓慢,在精度要求较高的样品处理上大多还使用人工处理的方式。人工配液具有耗时长、操作繁琐、精度低等问题,因此,开发精度高且操作简便的自动化溶液制备系统取代人工配液必将成为一种趋势。本文在分析国内外溶液制备系统发展现状的基础上,设计了一种具有通用性的高精度自动化溶液制备系统,该系统具有精确配制、比例稀释、等量分配和可二次开发等功能,并且能根据需要将同一过程全自动地重复执行。溶液制备系统采用智能化设计,具有操作简单、配液方便、配液精度高等优点。系统由上位机模块、下位机通信模块、下位机主控模块、管道切换模块、管道切换模块驱动电路、自动进样器模块、自动进样器模块驱动电路7个部分组成。其中,下位机主控模块、管道切换模块、管道切换模块驱动电路、自动进样器模块和自动进样器模块驱动电路构成下位机执行系统,便于用户二次开发使用。下位机主控模块以STM32F103作为核心芯片,进行自动进样、管道切换的控制。下位机通信模块使用CC2540和STM32F103组合的控制板,实现无线接收手机指令并发送控制指令的功能。上位机模块采用Android手机,完成功能参数的设定与动作过程的显示。本文完成的主要工作包括以下几个方面:(1)查阅相关文献,分析当前溶液制备系统的原理与组成。以稀释过程为研究对象制定设计方案,选择了合适的柱塞泵、管道和切换阀。(2)针对精确配制、比例稀释、等量分配和二次开发功能,设计溶液制备系统硬件电路与软件程序,实现自动化高精度配液。(3)对溶液制备系统进行实验测试。通过比例稀释实验测试系统的取样精度、准确度与取样速度。通过等量分配实验测试系统稳定性。将实验结果分别进行原子吸收与质谱分析,分析结果表明,系统可以完全满足常规溶液配制的标准要求,不但取样准确、重复性好,而且也可以大量节省实验室人员的工作时间以及化学试剂的用量。