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。本文在分析了扩散炉温度特性的基础上，设计和实现了一个基于晶闸管主电路、采用串级PID控制算法的扩散炉恒温控制系统。本系统以AT89S52单片机作为核心，温度传感器(热电偶)测量出扩散炉炉温，经过信号处理、A／D转换送入单片机中，通过串级PID控制器进行数据处理，最后通过过零触发双向晶闸管控制炉丝的加热功率，实现扩散炉的恒温控制。另外，本系统用MCGS组态软件设计了人机界面，实现了PC机对单片机的实时监控。最后，通过实验室模拟实验和MATLAB仿真，验证了本系统的控制效果。本论文在撰写过程中取得了比较全面的资料和数据，研究了扩散炉的温度特性，根据扩散炉的工艺要求设计了大林-串级PID控制器，为恒温控制系统向高精度控温方向发展进行了有益的探索。