分子杂交技术是检测HPV病毒主要检测技术之一，而85%女性的生殖癌和宫颈癌是由HPV病毒引起的，所以对HPV病毒的筛查就变得尤为重要。但是国内厂家很少开发实用于分子杂交技术的全自动化设备。目前，国内产品多是些半自动化的，人工操作的劳动强度非常大。为了发展民族医疗设备，打破国外对分子杂交设备的垄断，全自动核酸分子杂交仪的研发势在必行。全自动核酸分子杂交仪属于机电一体化设备，主要用于分子生物学诊断或者科研领域内。本论文首先介绍了研究杂交仪的背景和意义及国内外发展状况，依据对杂交反应的工艺流程，提出了对全自动核酸分子杂交仪的功能需求。然后阐述了全自动核酸分子杂交仪的组成及工作原理，分析并确定了机械结构的整体方案，设计其主要的结构部分。接着对设备整体控制系统的设计作出了规划，并以此为基础，设计主要控制系统的硬件电路，包括主板控制电路、电机控制电路等。本论文还对步进电机的运动进行实验研究，从而为实现移动喷头的定位精度在±0.05mm范围内奠定了重要基础。系统控制过程是通过人机交互完成参数设定、数据处理的，接着由上位机向下位机发送指令，然后由主板控制系统执行工作指令，并把执行结果反馈给上位机。基于微处理器LPC2148的主板控制系统是整个杂交仪的控制核心，而基于单片机C8051的机械传动系统则完成对步进电机的运行方式的控制。恒温控制系统采用以单片机C8051为核心的硬件结构，其中还包含了两个PT100温度传感器，恒温控制方式采取了PID控制模式，通过增量PID控制算法求出加热功率，然后发送控制参数，控制加热棒发出的加热量，使水浴槽内液体温度在±1℃范围内变化。全自动核酸分子杂交仪具有智能化强、操作简便、专业化程度高、范围广等优点，可广泛应用于临床医学诊断等领域，具有较高的实用价值。