本文研究的内容足液氮冷冻干燥仪的机械设计及智能控制系统开发设计。主要包括冷冻干燥仪的机械结构布局设计、仪器零部件的三维建模以及加工零件图设计，系统控制算法的设计，控制系统的硬件电路设计，编制相应的控制软件和仪器组装及相应的软硬件调试等。 在机械结构设计方面，主要根据仪器所需得到的试验功能，运用二维建模软件PRO/E进行零部件的立体建模，以及AutoCAD进行加工零件图设计。 在控制系统硬件电路设计方面，采用ATMEL公司牛产的AT89C52芯片为主控芯片，以及显示专用芯片HD7279A，简化了电路结构，提高了系统的稳定性。本文在分析芯片内部结构和功能的基础上，进行系统硬件的总体设计，设计了电源电路、控制电路、键显电路、传感器榆测量运算处理电路、步进电机驱动电路、通信电路和保护电路等；同时，在硬件电路巾采取了防干扰措施，提高了系统的抗干扰能力，确保了系统安全可靠的工作。 通过对步进电机驱动技术的详细研究，开发研制出一种新型的步进电机细分驱动器。从而使步进电动机步距细化，分辨率提高，振动、噪声和转矩波动问题得到很人改善，运行更为平稳。开发研制出相应的单片机控制系统。 在系统控制算法的设计方面，采用模糊PlD控制器，把线性PID控制引入了模糊控制系统的设计中，采用FuzzY-PID双模控制，在大误差范围内采用模糊控制进行快速响应调整，当温度偏差在设定的小范围时，采用传统线性PID控制器进行细节调整，同时根据专家经验及模拟仿真，设计出最合理的控制丌关值。 在软件设计方面，采用模块化的程序设计方法，将各个功能模块独立编程。完成了主程序、基本中断服务子程序和功能模块子程序的设计。在主程序中实现芯片的初始化，在基本中断服务程序中，完成参数和中断程序的设定。在功能模块程序中，实现对步进电机的启动，细分驱动控制，实现键显功能以及A/D转换功能等。