包括通信协议制定（服务器与主机，主机与 Zigbee 各个终端设备），以及程序代码编写（智能主机以及部分 Zigbee 终端设备）。 智能主机使用UCOS嵌入式操作系统，主要创建有起始、网络、Zigbee发送与接收、心跳与时钟共六个任务来完成相关工作。 智能主机主要有设备、动作、情景、多控、绑定与安防等六种数据表结构： ①设备：主要有两大类设备，一类是双向（既可上传又可下发）动作类设备，是创建动作表的元素；另一类是单向（仅上传）传感器类设备，是创建绑定表的元素，传感器是否能够触发绑定动作表还与安防表的自动布防撤防的设置有关。设备模式是设备表中的一个结构体成员参数，上电初始化阶段所有设备都处于非活动模式，设备入网后激活，但掉电或出现通信故障又将进入非活动模式；非活动模式设备不响应主机动作命令； ②动作：一个及一个以上的设备组成的动作集合，动作表只是情景、多控与绑定表中的一个结构体成员，不单独存在；情景、多控与绑定等表必须关联一张动作表才能实现不同的动作模式； ③情景：情景表可实现各种情景模式，如回家模式，离家模式等；可通过*，电脑或其它智能终端设备的情景模式软件图标按钮直接实现，也可通过安装在墙壁上面的控制面板开关绑定情景模式的相同动作表而间接实现； ④多控：过道走廊或楼梯两端安装的面板按键，都可控制灯光等设备的打开或关闭；现在一般由人体感应或声控设备替换，而且操作也更简单； ⑤绑定：每个传感器可绑定一张动作表，传感器达到一定条件是否触发相关动作还与安防表的设置有关；但有些危险性程度极高的传感器，如有毒气体传感器、火灾报警控制器等，任何情况无论是否布防撤防都会执行； ⑥安防：自动布防撤防，与时间相关，比如设置周一至周五，9：00-17：30布防，而其它时间撤防；当离家模式自动布防时，各种传感器（门磁、人体红外、可燃气体）如果报警将上传主机，触发绑定的一组动作，以做出必要的防范措施，比如声光报警，打开摄像头实时监控；而回家模式自动撤防时不报警； 这六种数据结构表中设备表是最基本的，其它各表的建立都直接或间接地依赖于设备表。动作表的建立直接依赖于设备表，而情景，多控与绑定表的建立又直接依赖于动作表，安防表仅依赖于绑定表。如果设备表中设备数为零，其它各表的存在将毫无意义。 智能主机有两类命令，一类是文件系统的读写操作，包括设备、动作、情景、多控、绑定与安防等文件数据的操作，其中增删改查以及上传下载等操作仅在主机与服务器之间通信；而执行情景，多控或绑定表关联的动作表就涉及到Zigbee终端设备，动作表中的各个动作必须填充到命令表中才能启动执行，另一类是Zigbee终端设备的单个动作的控制执行，比如开关灯或开关窗帘等，也必须填充到命令表中才能启动执行。 单个动作或者动作表中的各个动作填充到命令表中组成命令集，命令集中的每条命令都包含一个命令索引，这个命令索引对应命令结构体数组索引；在主机端该条命令的加载与卸载，以及在Zigbee各个终端设备之间的返回命令中的防碰撞间隔时间的大小的设置，都通过它来完成。主机执行情景、多控或绑定等表关联的动作表时，多条命令一级一级下发到Zigbee各个终端设备，Zigbee各个终端设备几乎同时收到主机下发的各个命令，如果终端设备立即返回命令给主机，主机将无法同时处理多个返回命令而产生碰撞问题；解决该问题的关键就是命令索引，因为命令集中的命令索引是连续的并且每个命令索引都各不相同，Zigbee各个终端设备延迟返回的时间大小为该命令索引乘以防碰撞间隔时间，这样主机将不会同时收到多个返回命令；主机收到Zigbee终端设备的返回命令，处理完成后根据命令索引卸载该条命令，如果主机重发三次该条命令仍然接收不到Zigbee终端设备的返回命令，将强制从命令表卸载该条命令的设备动作，并设置该设备为非活动模式。主机重发命令的时间间隔一定要大于命令表的命令结构体数组大小乘以路由器或终端设备的防碰撞间隔时间，比如防碰撞间隔时间设置为15ms，命令表结构体数组大小设置为64，那么主机重发命令时间间隔一定要大于 15ms * 64 = 960ms。 为提高单片机的通信速度，通信数据长度尽可能短；使用频率高的命令放前面，比如心跳命令放第一条，而仅使用一次的命令放最后一条，比如主机服务器注册命令；对各命令实行分组管理，比如情景模式相关的操作为一组，而布防撤防相关的操作为另一组，这样接收到具体命令进行分析处理时就可以首先判断属于哪一组，而不用一一进入各组命令逐一比较了，找到属于哪一组后再进入当前组内进行比较，缩小比较范围，更快速的找到该条命令；尽可能减小结构体的字节数大小，结构体成员变量能用8位字节定义就不使用16位字或32位双字定义。Zigbee的各个路由器或终端设备以64位长地址区分，而16位短地址在设备重新入网时可能改变；

包括电子元器件选型，电路原理图设计与PCB电路板绘制，上下位机程序代码编写与通信协议制定。上位机主要实现各种运动控制算法（一步法、一步半法、两步法与混合法）。 绘制化学发光免疫分析仪的电路板，包括主机电路板，2A电机驱动板（LV8728MR），3A电机驱动板（STK682），机械手2A与3A混合的电机驱动板，机械手XYZ三轴三块柔性电路板，机械手X-Y与Y-Z两块电路转接板，无刷直流电机驱动板，泵阀板以及电源控制板。泵分直流电机与步进电机控制两种。机械手三块柔性电路板通过两块电路转接板连接，其中 24V 步进电机驱动信号与 5V 传感器接收信号并行走线，相互之间存在比较严重的串扰问题，主机接收到的传感器信号处于亚稳态，既不是 0也不是 1，而是在 0 和 1 之间处于振荡状态。由于传感器低电平信号的电压在单片机能够辨别的低电平最高电压上下波动，使单片机不能接收到稳定的高低电平，从而导致无法正常工作。为解决这个问题有三种方法，①在单片机接收端加电容；②使用比较器，阈值电压设置为 1V；③使用光耦输入与传感器输出直接连接。其中①效果最差，如果改变电阻大小修改步进电机输出电流结果又无法正常工作了；②比较器容易损坏，使用不到一个月就损坏了；③效果最好，将传感器输出直接与光耦输入连接，取消传感器输出先下拉到地再与光耦（反相器）输入连接，由两路反相器合并为一路反相器，结果比较理想。 化学发光免疫分析仪包括采样针（有液路处理）、机械手、磁分离（有液路处理）、混匀器以及料斗五部分组件内容，共有23个电机，包括步进电机，普通直流电机以及无刷直流电机，液路控制部分包括各种泵阀等。为降低噪声，大部分步进电机都使用加减速运行，只有查找光耦位置使用低频匀速运行。各个组件的不同电机有可能同时运行，这就涉及到并行控制。第一版使用单颗STM32单片机，通过嵌入式操作系统创建多任务控制多个步进电机同时运行，此种方案比较容易实现；其下位机程序使用UCOSIII嵌入式操作系统，运动控制部分相对五个组件创建了对应的五个任务来完成相应工作；使用这种方案，由于单片机并不能真正并行执行，步进电机运行最高速度会受到一定限制，不得不降低细分与频率，这样电机噪声将增大。第二版使用STM32+FPGA，STM32单片机负责通信部分，FPGA负责电机运动控制部分，各个步进电机都可以实现真正并行运行。 下位机程序使用加减速曲线控制步进电机运行，加减速曲线分梯形，S型与正弦曲线三种。加减速曲线在单片机定时器中断里实现，将定时器设置为 PWM 输出模式，当多个步进电机同时运行时，各个步进电机运行的位置精度将迅速降低，最差接近两三个毫米，步进电机运行出现频繁碰撞现象。定时器使用 PWM 输出模式，步进电机有可能出现过冲问题；当步进电机运行到目标位置，这时如果其它高优先级中断正在处理，当前中断无法及时进入，步进电机无法立即停止运行，将不可避免地出现多走行程。为解决这个问题，提高步进电机运行精度，将定时器输出设置改为 Toggle 翻转模式，或者 DMA+Toggle 模式，这时无论步进电机是否能够及时进入中断，都不会再出现过冲问题，各个步进电机运行的位置精度大大提高，肉眼基本无法再观测到位置差异。 化学发光免疫分析仪的反应盘有3个功能区，其中最内层3圈为孵育，最外层一圈后半部分为清洗，前半部分为测光；其中清洗无时间要求，而孵育和测光却有时间要求，孵育时间范围为5-30分钟，测光时间范围为5-15分钟。