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微流控化学发光中位机通信协议-20190429版

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微流控化学发光中位机通信协议（20190429）

来源：文思海辉交付包”注册后优化”目录，2019-04-29 版微流控化学发光免疫分析仪（MDA-20）PC↔中位机串口通信协议全集。是已有笔记 微流控化学发光中位机通信协议-20181022、微流控化学发光中位机通信协议-20181207待修订版 的后续版本，也是 微流控中位机通信协议-20190903机械臂速度版 的直接前驱。

通信架构与帧格式

PC 与中位机通信，中位机再分发到 4 个下位机模块（加样/反应测量/样本TIP/试剂仓）。

统一帧格式： 【FA】【帧类型】【帧号】【模块号】【指令长度】【指令类型】【指令】【参数1..N】【校验和高】【校验和低】【FB】

  • 除帧头帧尾外全为数字（BCD），不含字母；所有指令等长，不足补零
  • 帧号：发送方在 0x00~0x99 循环累加（0x99 后回 0x00）；应答/结果/警告/数据上报帧复用接收命令的帧号
  • 指令长度：除 FA/FB 之外所有字节的长度
  • 校验和：被校验字节累加和的低 4 位，编码方式特殊——“千位×16+百位”放高字节、“十位×16+个位”放低字节；计算范围从帧头后第一字节到校验和前（第 2~N-3 字节）

帧类型：0x01 命令帧 / 0x02 重发 / 0x03 重获结果 / 0x04 命令应答 / 0x05 命令结果 / 0x06 数据帧 / 0x07 警告信息帧

模块号：0x01 中位机 / 0x02 加样模块 / 0x03 反应测量模块 / 0x04 样本TIP模块 / 0x05 试剂仓模块

指令类型：0x01 握手 / 0x02 工作模式 / 0x03 单步 / 0x04 设置 / 0x05 查询 / 0x06 测试(自检)

应答码（命令应答帧）：0x00 正确 / 0x02 校验和错误 / 0x03 指令超长 / 0x04 指令太短 / 0x05 无帧尾 / 0x06 其它；命令结果帧：0x01 正确 / 0x02 错误。

中位机工作模式指令（模块 0x01）

0x02 复位、0x02 类工作模式指令（帧类型 0x02 下）：

  • 0x01 复位 / 0x02 样本条码扫描+稀释杯扫描 / 0x03 试剂条码扫描
  • 0x04 稀释：标志字节 + 样本孔位 + 样本量(2B) + 稀释杯孔位 + 稀释液孔位 + 稀释液量(2B) + TIP行列 + 取样高度(2B,非LLD) + 稀释液高度(2B)
  • 0x05 吸液及注液：标志字节 + 吸液位置代码 + 吸液孔位 + 吸液量(2B) + 注液位置代码 + 注液孔位 + 注液量(2B) + TIP行列 + 取样高度
  • 0x06 离心（离心模式参数）、0x07 读数（反应盘孔位，返回 PMT 光子数数据帧）、0x08 PMT开关
  • 0x10 仓盖开/关、0x11 窗口开/关
  • 0x30~0x38 准备取 TIP/试管样本/稀释样本/底物/清洗液/试剂/磁珠/稀释液
  • 0x39 吸液（是否LLD、吸样量、起始/最高/结束流速、blow-out、transport-air、等待时间）
  • 0x40~0x46 准备加到稀释位/反应盘全血/血清/试剂/清洗/磁珠/底物位
  • 0x47 注液（放样量、起始/最高/cut_off流速、回吸量、放样至回吸间隔、等待时间）
  • 0x48 准备丢TIP、0x49 混匀（高度/上气封/体积/流速/次数/Travel高度）、0x20 丢TIP

标志字节位定义：bit0 是否取TIP / bit1 是否吸液 / bit2 是否液面LLD1 / bit3 是否注液 / bit4 是否液面LLD2。

吸/注液位置代码：1 样本试管、2 稀释杯、3 试剂、4 磁珠、5 稀释液、6 清洗液、7 底物；反应盘位 11 全血 / 12 血清 / 13 试剂 / 14 清洗液 / 15 磁珠 / 16 底物。

离心模式代码：1 加全血后离心 / 2 加酶标后离心 / 3-5 清洗液1-3离心 / 6 加底物后离心（全血流程）/ 7 加其它样本离心（标线流程）。

查询类：0x04 模块设置查询（机械臂定位参数，如 TIP孔1位 0x01、清洗液 0x02、反应盘各 1 号孔位 0x160x22、Z轴吸/放样/取TIP/丢TIP高度参数 0x230x33、测量模块磁座初始位置 0x34）；版本查询 0x41 中位机 / 0x42 加样臂 / 0x43 离心测量 / 0x44 TIP模组 / 0x45 试剂仓；其它 0x80 液面探测高度值、0x81 倍增管数据。

加样模块（0x02）

  • 工作模式：复位、取/抛TIP、加稀释液和样本稀释、吸注全血/血清/试剂/磁珠/清洗液(3次)/底物
  • 单步：ADP初始化/抛TIP/吸样/放样、Z轴取TIP/抛TIP/取样本/放样本/混匀、Z/X 初始化与位置模式
  • 设置/查询（参数描述符 0x01~0x44）：取/抛TIP高度参数、取样参数（是否LLD、吸样高度、LLD起止高度、LLD灵敏度、吸样量、起始/最高/结束流速、blow-out、transport-air、等待时间、Travel高度）、放样参数（放样高度/量、三档流速、回吸量、间隔、等待、Travel）、混匀参数（高度/上气封/体积/流速/次数/Travel）、ADP单吸单吐（0.1μL 精度，流速 ul/S）、Z/X 轴位置模式（目标位置、绝对/相对）
  • 查询特殊项：0X45 Z轴实际位置、0X46 X轴实际位置、0X47 有无TIP、0X48 液面探测时Z轴高度
  • 数值参数为 3 字节（高/中/低位）

反应测量模块（0x03）

  • 工作模式：复位、磁座开/关（角度+速度+加速度）、盘盖/加样口开/关、PMT开/关/读数、走到全血/血清/试剂/磁珠/清洗/底物孔位、注样/注试剂磁珠/注清洗液1-3/注底物后离心（读数）
  • 单步：反应盘归零、走位（步数）、旋转、震荡（次数/频率/幅度）、电磁铁、PMT读数（采集时间/间隔/次数，返回光子数数据帧）
  • 设置：反应盘位置/离心模式的速度/加速度/减速度、振荡频率幅度、磁座开/关角度速度、离心程序（1-10 次，每次 速度1-5000rpm/加速度1-10000rpm·s⁻¹/时间1-20s 多段）
  • 查询：光耦状态（盘盖/加样口零点/加样口限位/反应盘零点）、反应盘温度（整数+小数位）、反应盘编码器值（4字节）、各孔位坐标

样本TIP模块（0x04）

  • 复位、走到样本位/TIP位/清洗底物位、样本条码/稀释杯扫描
  • 设置：电机速度、步数补偿
  • 查询：光耦状态（样本架/稀释架/TIP盒/零点/位置 5 路）、样本条码（参数个数=条码字符数，无条码为 0）、稀释杯状态（1 字节位图，bit7=8号杯，bit0=1号杯，1有0无）

试剂仓模块（0x05）

  • 复位、走到试剂/磁珠/稀释液位、摇匀（次数）、试剂条码扫描
  • 设置：电机速度、步数补偿、0X10 自动混匀 ON/OFF
  • 查询：光耦状态（仓盖/废料仓到位/废料仓满料/零点/位置 5 路）、仓内温度、电机速度、补偿参数、试剂条码

警告信息帧（模块 0x03 上报）

0x01 温育仓温度异常 / 0x02 温育仓盖未关闭 / 0x03 读样本条码错误 / 0x04 清洗液不足 / 0x05 TIP架已空 / 0x06 读试剂条码错误 / 0x07 试剂不足 / 0x08 试剂仓温度异常 / 0x09 废物已满 / 0x10 试剂仓盖未关闭。

连续时序（全流程样本检测，总时长约 1000s+）

中位机按 39 步编排全血/标线流程：扫码 → 复位/关仓盖 → 加稀释样本（10n 秒段）→ 加样本 → 加样后离心（100s）→ 加试剂+磁珠（10n）→ 加试剂磁珠后离心（882s 长离心）→ 清洗液1/2/3 三次加洗+离心（每轮 31~65s）→ 加底物 → 注底物后离心读数（PMT开→离心读数→PMT关，66s）→ 开仓盖。加样、反应测量、样本TIP、试剂仓四模块时序并行，由中位机指令列统一驱动。

与前版协议的差异（对照 20181022 / 20181207 版）

  • 新增 LLD灵敏度 取样参数（设置/查询描述符 0x09 区域）
  • 版本查询扩展为 5 个独立模块版本（中位机/加样臂/离心测量/TIP模组/试剂仓）
  • 新增 0x80 液面探测高度值、0x81 倍增管数据查询
  • 警告码表首次系统化列举（10 项）
  • ADP 单吸/单吐指令（0x33~0x40）明确 0.1μL 体积精度与 ul/S 流速单位
  • 反应测量模块离心程序参数化（多段速度/加速度/时间，1-10 段）

可行动点 / 关联

关系图谱

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