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。
