恒温控制系统在医疗领域有着广泛的应用，如药品的运输、试剂的存贮，以及活体组织和血液的低温处理等。因而设计一种高精度的车载医用恒温控制系统就具有重要的意义，而恒温控制系统的稳定性及精确性则是设计的核心问题。本文对市场中已有的恒温控制系统进行了分析研究后，提出了系统设计方案。该恒温控制系统以STM8S105为控制核心，以NTC热敏电阻作为前端测温元件，以AD7705为模数转换器，以TEC半导体制冷器为加热制冷单元。该恒温控制系统通过热敏电阻，将采集的温度值转化为模拟电压值。该模拟电压值经过16位高精度A/D转换器处理后，转化为便于STM8S105处理的数字信号，并由4位LED数码管将温度值实时显示出来。操作人员可通过按键电路设定需要的温度值，温度设定后，STM8S105微处理器输出PWM信号控制DRV592驱动器，驱动TEC半导体制冷器对系统进行温度控制，最终达到恒温控制。系统针对水浴恒温控制的非线性、滞后性的特点，结合查表法与增量PID控制，构建了一种复合控制方法：当设定温度与实测温度的差值较大时，系统采用查表法控制以减少温度上升时间；当设定温度与实测温度的差值小于1℃时，系统采用增量PID控制以减少温度超调。本课题设计系统的控温目标是将温度控制在37±0.1℃以内。最终，通过对系统多次的实验调试及调整，该设计较好的完成了恒温控制的功能和参数指标。同时，本课题也探讨了模糊PID控制及基于BP神经网络的PID控制这两种算法，并通过Matlab仿真对这些算法进行分析研究，为恒温控制系统后续的性能优化提供可行的理论指导。