目前炒茶机已经越来越广泛的应用于茶叶的炒制,它的出现不仅降低了茶农的劳动强度,而且极大的提高了茶叶的产量和质量。然而由于现有炒茶机的智能化程度低下,多以纯机械炒茶机为主,一些半自动炒茶机也只能在炒板翻转部分实现智能控制,无法实现茶叶炒制整个工作流程的全自动操作及机器的安全监控。　　 本文采用Atmega128作为微处理中心,通过记忆存储的形式,茶农可以通过学习操作来尝试一系列的炒制参数来选择最佳的茶叶炒制效果,将炒制参数通过结构体形式进行保存,同时为了满足同一台机器对不同茶叶进行操作,本文将记忆存储空间进行等分,每一个区域存储一个品种的茶叶。在炒茶机工作时,本文选用温度和湿度传感器实时监测炒锅内的温度及茶叶的含水量,利用接近开关和微动开关作为监测交流电机的传感器,然后通过液晶CH19264实时显示茶叶炒制的状况,按键电路的设计可以方便用户进行人性化的人机交换操作。为了保证炒茶机工作的安全性,在系统中增加了漏电流检测、安全工作电压检测、电动机缺相保护以及系统散热保护。本文利用先进的模糊PID算法,将茶叶炒制中炒锅内的温度误差控制在1℃范围,实现了茶叶炒制时的恒温操作,保证了茶叶的质量。　　 本文所设计的系统是基于现有机械炒茶机的基础上,故首先需要对其机械结构及相应功能进行分析,然后再从硬件设计、软件设计两个方面对本系统进行介绍。机械结构方面通过AutoCAD绘制出了炒茶机的各个机械部分,分别对其功能进行详细说明,机械结构与控制器的结合点分析也是为系统的整体搭建打下基础。硬件方面的设计包括电源电路、交流电机的保护及控制电路、处理器电路、模数转换电路、液晶显示电路、传感器电路等,重点介绍了电源电路、交流电机的保护及控制电路和传感器电路,它们是整个系统的关键部分,其设计的好坏不仅影响到结果误差的大小,也影响到系统的安全系数,对于本文叙述的每个子模块,通过其具体电路设计原理图对工作原理进行了深入讨论。软件方面的设计包括AD采样程序,液晶显示程序,记忆存储程序,按键扫描读取程序等,并在每个章节给出了程序流程图及部分重要的程序代码,系统通过主程序调用各个模块的子函数来实现不同的功能。对于茶叶炒制过程中需要严格控制的温度,由于温度控制存在非线性、大滞后性和大干扰的情况,传统的PID控制满足不了系统的精度要求,本文采用模糊PID控制,通过一系列的温度实验数据及MATLAB的在线仿真,确定了最佳的PID参数。　　 最后对所设计的控制器进行了8小时不间断的工作性能测试。测试结果表明:控制器达到了系统设计前设定的指标,炒制的茶叶在色泽、柔软度等方面与手工炒制基本一致,整个系统运行安全、稳定,适用于大规模的茶叶炒制。