扩散炉是电子元件生产的重要工艺设备，它适用于晶体管、晶闸管、固体集成电路等半导体器件制造过程。在扩散炉工艺参数中，温度具有决定性的影响，温度控制精度不仅直接影响着产品质量，也影响着扩散炉本身的效能。本文针对传统的控制系统的温度控制精度、生产工艺控制能力等较低的现状，设计了扩散炉温度控制系统，实现高精度检测并控制多路温度值，达到将扩散炉温度控制在要求范围内的目的。本设计由CPU、加热控制以及检测部分构成对被控对象扩散炉体的闭环控制系统，并且通过无线与上位机进行通信。系统以83C552单片机作为核心，检测部分采用三路热电偶对扩散炉内三处位置进行温度检测，并采用热电阻作为冷端温度补偿，对热电阻测温的非线性问题进行了分析，通过计算消除了热电阻的非线性问题，并采用多模型自适应控制对温度进行分段PID控制，并在MATLAB下对算法进行了仿真测试，给出了算法的软件实现。系统通过多路开关将几路测量信号分时的传输给放大器以及A/D转换，CPU读取A/D转换结果与设定值进行比较，通过多模型PID控制算法的运算对炉温进行控制，并采用两块19264液晶显示模块和按键组成人机交互界面。系统还采用nRF2401无线通信模块与上位机进行实时通信，上位机采用组态王编写系统监控程序，能够使工作人员随时了解扩散炉当前温度、推拉舟位置以及温度控制系统工作情况。同时本文也为以后人们进一步研究和设计扩散炉温度控制系统提供了比较完善的理论基础和设计思路。