微流控化学发光中位机通信协议(20181207 待修订版)
MDA-20 全自动微流控化学发光免疫分析仪 PC↔中位机↔下位机串口通信协议,“指令合集(待修订版)“目录下的汇总工作簿。与 微流控化学发光中位机通信协议-20181022 为同一协议的不同时间快照(本版为 2018-12-07,晚于 1022 版),本版的独有亮点是连续时序 sheet 给出了完整测试流程的模块级时序图和加样模块 Z 轴取样/放样/混匀的完整参数清单(序号 25-101)。
帧格式(所有帧统一)
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 FA / 帧尾 FB 外全部为数字(BCD),不含字母;所有指令等长,不足补零
- 帧号:发送方在 0x00~0x99 内模块内循环累加,每发一帧 +1,0x99 回绕 0x00;应答/结果/警告/上报帧帧号沿用接收命令的帧号
- 指令长度 = FA、FB 之外所有字节的长度
- 校验和(BCD 编码,双字节):被校验字节累加取和的低 4 位被拆为
千位×16+百位(高字节)、十位×16+个位(低字节)——即把十进制数字直接塞进半字节的非标 BCD 方案。计算范围:FA 之后第一字节到校验和之前 - 帧类型:命令帧 0x01、重发命令帧 0x02(暂不写)、重获结果帧 0x03(暂不写)、命令应答帧 0x04、命令结果帧 0x05、数据帧 0x06、警告信息帧 0x07
- 模块号:中位机 0x01、加样 0x02、反应测量 0x03、样本TIP 0x04、试剂仓 0x05、测试 0x06
- 指令类型:握手 0x01、工作模式 0x02、单步 0x03、设置 0x04、查询 0x05
中位机工作模式指令(0x01)
| 指令码 | 功能 | 关键参数 |
|---|---|---|
| 0x01 | 通信握手 | 无 |
| 0x02 | 复位 | — |
| 0x02/0x03 | 样本条码/稀释杯扫描、试剂条码扫描 | 无 |
| 0x04 | 样本+稀释(自动抛TIP,异常顺位取下一个) | 标志字节、样本孔位、样本量(高/低)、稀释杯孔位、稀释液孔位、稀释液量、TIP行列、取样高度、稀释液高度 |
| 0x05 | 吸液及加液 | 标志字节、吸液位置代码+孔位+量、注液位置代码+孔位+量、TIP行列、取样高度 |
| 0x06 | 离心 | 离心模式 |
| 0x07 | 加底物后离心读数 | 反应盘孔位;返回数据帧带 PMT 光子数 |
| 0x08/0x09 | 磁座 ON/OFF | 角度、速度、加速度 |
| 0x10/0x11 | 仓盖/加样窗口开闭 | ON/OFF |
| 0x20 | 丢TIP | 无 |
离心模式码:1 加样后、2 试剂磁珠、3 清洗液1、4 清洗液2、5 清洗液3 离心。 标志字节 bit 位:0 取TIP、1 吸液、2 液面LLD1、3 注液、4 液面LLD2(稀释指令时 bit1/3 无效)。 吸液位置代码: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。 注液位置代码:1 稀释杯、2/3…5 稀释液/清洗液、11-16 反应盘全血/血清/试剂/清洗液/磁珠/底物位。
设置/查询参数坐标体系(中位机 0x04/0x05)
约 40 个位置参数,每个 3 字节(高/中/低位),统一”X轴坐标 + 起始/结束液面探测高度”三件套覆盖:TIP 列1/列8 X 坐标、取TIP起止高度、试管位、稀释位、底物位、清洗液、试剂、磁珠、稀释液各位的坐标与 LLD 探测起止高度;反应盘六个加样位(全血/血清/试剂/清洗液/磁珠/底物)各有 X 坐标 + Z 高度对;另有抛TIP X/Z 坐标(0x40/0x41)、盘片六个孔位坐标(0x42-0x47)、磁座开关初始坐标(0x48)、样本TIP补偿(0x49)、试剂仓补偿(0x50)。
五模块指令集概览
- 0x02 加样模块:取/抛TIP、吸稀释液和样本稀释、吸注全血/血清/试剂/磁珠/清洗液(3次)/底物;单步含 ADP 初始化/吸样/放样、Z/X 轴初始化与位置模式;Z 轴参数清单 25-101 序号:取TIP(Travel/寻TIP起止)、取样(是否LLD、吸样高度、LLD起止+灵敏度、吸样量、起始/最高/结束流速、blow-out、transport-air、等待、Travel)、放样(高度、量、起始/最高/cut_off流速、回吸量、放样至回吸间隔、等待、Travel)、混匀(高度、上气封、体积、流速、次数、Travel)——这是一份完整的移液工作站参数模型
- 0x03 反应测量模块:磁座开闭(角度/速度/加速度)、盘盖、加样口、PMT 开/关/读数、走到六个孔位、六种”注X后离心”;单步含反应盘归零/走位(步数)/旋转(速度加减速度时间)/震荡(次数频率幅度)、PMT读数(采集时间/间隔/次数);查询含光耦状态、反应盘温度、编码器值
- 0x04 样本TIP模块:复位、走到清洗底物位/样本位/TIP位、条码扫描;查询样本条码、稀释杯状态
- 0x05 试剂仓模块:走到试剂/磁珠/稀释液位、摇匀(次数)、试剂条码扫描;查询光耦、仓内温度
完整测试时序(连续时序 sheet)
单轮样本流程时序(时间列单位秒):条码扫描(5s)→试剂条码(10s)→全模块复位(5s)→仓盖关闭(5s)→加稀释样本(10n)→加样本(10n)→加样后离心 100s→加试剂磁珠(n次)→注试剂磁珠后离心 882s(约15分钟,磁分离免疫反应孵育)→加清洗液1→离心 35s→清洗液2→离心 31s→清洗液3→离心 65s→加底物→注底物后离心读数 66s(PMT开→离心读数→PMT关)→仓盖打开。
时序体现”中位机编排 + 四模块并行执行”架构:每一步中位机指令同时展开为样本TIP模块移动、加样模块吸注、反应测量模块走位/离心、试剂仓摇匀的分工列。
工程要点
- 该协议是 UI(用户软件)指令 → 中位机 → 下位机的中间层,见 工作模式指令参数对照-UI通信协议、维护指令参数规则-全自动化学发光
- 882s 孵育 + 100/35/31/65/66s 各步,全周期约 25 分钟量级,与 MDA时程-用户软件进度矩阵-20190307 对照
- 校验和的”十进制拆半字节”方案非常规,实现/移植时最易出错,1022 版有同样定义(跨版本稳定)