温度控制设备是保证晶体生长顺利进行的重要一环，以往空间溶液晶体生长实验中缺乏温度控制技术的使用，晶体在室温下生长，严重影响其质量。因此，设计和研究一种用于空间溶液晶体生长的高可靠性高精度的温度控制系统具有重要的理论意义和应用价值。 本文在充分分析空间晶体生长要求的基础上，研制了一种以单片机为核心的温度控制系统。论文详细阐述了该系统的硬件组成、软件设计、以及相关的接口电路设计。并且充分考虑了系统的可靠性，采取了一系列硬件、软件的措施予以保证。针对控制对象的特点，应用MISO相关系数最小二乘法辨识法，在工作点附近辨识了系统的线性模型。在此模型基础上，进行了PID控制器参数的整定，并在单片机系统中实现了控制算法。本系统还对多工位样品旋转台进行控制，可以利用难得的空间实验机会，一次实验12种样品。最后针对整个控制系统进行了实验，通过对实验数据的分析表明本文所述的基于单片机的温度控制系统设计的合理性和有效性。实验结果表明，本系统满足了空间晶体生长的控温要求，即温度能够在1-70℃之间调节，控温精度±0．3℃；实现了对多工位样品旋转台的控制。该系统具有抗干扰能力强、可靠性高等特点，为在微重力环境下生长出高质量的晶体提供了有力的保障。