生化分析仪是一种用于获取人体体液(如血清、淋巴液等)中各项生化成分浓度的检验设备。随着科学技术的不断发展以及国家“分级诊疗”制度的实施,智能化、标准化、低价格已成为当前生化分析仪发展的主要趋势。因此,研发一款功能齐全、性能稳定、价格低廉的全自动生化分析仪,并设计一套稳定可靠的控制系统,具有重要的市场前景和现实意义。本文分析了生化分析仪的国内外发展现状,重点介绍了国内生化分析设备在控制系统设计等方面存在的不足。例如,目前主流国产生化分析仪采用的是ARM主板与驱动电路板相结合的单级控制架构,这种架构存在着实时性差、可靠性低等问题,在实际使用中会出现“超时”、“死机”等故障。针对上述控制架构存在的实时性差、可靠性低等不足,本文设计了一种适用于生化分析仪的两级控制系统,其中下位机控制系统以ATMEL公司生产的P89V51型单片机为控制器,采用Keil u Vision 4为软件开发工具和C语言为开发语言,设计了一种主从单片机多机通信、并行控制的下位机控制系统架构,主单片机负责接收PC机发送的指令并进行解析,然后通过CPLD的内部串口扩展模块实现与5个从单片机的多机通信,从而完成了分析动作和数据采集、处理、故障监测等控制功能;上位机控制系统则以监控级PC机为核心,选用Windows 7作为上位机软件运行平台,采用Visual Studio 2010开发环境和SQL Sever 2008数据库设计出一款运行稳定、功能完善的用户操作软件,实现了可视化人机交互和数据存储、显示、报告打印等管理工作。两级控制系统可实现生化仪管理工作和控制功能的分离,且二者独立工作、互不影响,从而保证了整机运行的可靠性和稳定性。本文的主要研究成果是:通过对生化分析仪中不同控制方案的研究,设计了一种两级控制系统的架构模式,实现了整个系统的管理工作和控制功能的分离,提高了仪器的稳定性和可靠性;本文成果已通过江苏省医疗器械检验所的注册检验,并取得相应的市场准入证明;本文设计的液面探测电路已获1项实用新型专利授权,并发表相关学术论文1篇。