液化天然气（LNG）加液机是对以天然气为能源的汽车提供燃料的必要设备之一，作为加液站点的终端部分，其起着准确计量、安全加注等方面的作用，需要完成循环预冷和计量加液的操作，除此之外，其还是一个人机信息交互的平台，除了提供计量结算的信息外，还需要提供一些关于加液机管道内流过的天然气的动态参数。以单片机为控制芯片的控制系统是加液机的最重要组成部分，其控制性能的好坏直接影响着加液机的稳定性和计量结算的准确性。本论文首先介绍了加液机的工作原理以及从安全可靠性、计量精度、生产成本等基础问题出发的优缺点，其次基于各类加液机运行时所存在的问题，优化了显示界面的信息，研究了如何通过使用PI控制算法，来解决高频潜液泵对加液终端产生的瞬间高压冲击等问题，达到在安全可靠的基础上降低计量误差和生产成本，论文较为详细的介绍了基于单片机控制芯片ATmega128的总体方案设计、硬件电路模块设计和软件程序模块设计等，最后通过实验验证了该设计系统的可行性和正确性，为其工程应用打下了基础。