自新型冠状病毒首次出现以来，在全世界范围内快速传播，现已至全球大流行。目前检测新冠病毒最普遍方法为对病毒RNA逆转录聚合酶链反应，该方法具有高灵敏度和低假阴性率的优势，但需要昂贵的大型仪器、专门的试剂、专业的操作人员以及在完备的符合生物安全条件的标准实验室中才能进行，并不适合及时检测。

等待检测结果往往需要花费数个小时乃至一整天，这在大量场合要求核酸阴性报告的情况下给人们带来了极大的不便，因此核酸的及时检测是极为必要的。本项目基于逆转录重组酶聚合酶扩增（RPA）技术，避免了传逆转录聚合酶链反应 (RT-PCR)技术对仪器、实际、操作人员、检测时间的高要求，在常温下就能实现核酸的等温扩增。存在病毒的试管在加热后会发出肉眼可见的荧光，做到20-30分钟内获得检测结果。

针对RPA技术的特点，本项目设计了对应的检测装置，分为移动限位模块、加热模块和荧光检测模块，能够同时满足大批量试管同时检测与小批量试管随到随检的需求。装置为圆环结构，通过中央的电机驱动上方圆盘转动，实现移动和显微；加热模块采用铝块进行加热；荧光检测模块通过激光发射器发出激光照射试管，经滤光片滤光保留特定荧光波长，再通过硅光电二极管检测荧光信号判定是否存在病毒。

同时实现50个试管的大批量试管同时检测和10个试管的小批量试管随到随检功能；

移动限位模块能准确将试管移动到对应的位置，且能实现闭环控制，在长时间工作误差累积的情况下具有一定容错性；

加热模块能通过控制加热元件的开启与关闭，将试管温度控制在RPA技术要求的温度范围之内，并在装置内部设置温度传感器以实现加热温度的闭环控制；

在荧光检测部分，携带病毒的试管在激光照射下会发出525nm波长的荧光。为避免可见光内525nm波段光线干扰检测结果，荧光检测模块内设有滤光片，放置在与激光光路垂直的路径上。滤光片下方固定硅光电二极管进行检测，如检测到荧光信号，通过IV放大器的测量电路后输出电压信号。

完成核酸检测装置外壳的设计与制造，托盘部分采用木制材料，加热模块使用的铝块也与底部3D打印的基座进行了组装，中央部分放置舵机，基本完成了装置的组装。

加热模块使用80C51进行控制，编写了进行闭环控制的温度控制函数，并且对加热过程中的铝块进行了仿真，仿真结果能够满足试管加热的要求。

荧光检测部分采购了激光发射器、滤光片、IV放大器、硅光电二极管等元件，由于转为线上的原因为能进行组装与测试。

核心控制系统部分选择树莓派作为主控，包括对试管移动限位的运动逻辑控制；使用Arduino实现对舵机的控制。完成了以上部分的主函数以及相关功能性函数的编写。