沼气能源是解决目前农村能源的最好途径。然而目前沼气发酵过程存在诸多亟待解决的问题,其中反应器温度的不稳定性就是需要解决的一个重要因素。目前国内大多采用常温发酵工艺,该工艺方法受到环境因素的制约,在有些季节甚至会停止产气。所以为沼气发酵提供一个理想的温度环境是目前沼气发酵中急待解决的问题。目前利用太阳能对反应器进行加热的方法比较理想,然而该工艺也同样受环境因素的制约,不能完全提供发酵过程的理想温度环境。本课题从该问题点出发,设计基于单片机的温控方案作为太阳能加热的辅助装置,实现反应器的理想加热环境。该课题首先分析了系统的设计要求和技术指标,确定系统的总体方案。然后考虑经济性能及体积因素,深入研究和选择了各种芯片和元器件,完成了以AT89C51单片机为控制核心,由温度采集模块、按键输入模块、液晶显示模块、控制输出模块、执行机构、RS232总线通讯模块等硬件电路的设计,该设计能够实现温度的实时检测、显示和控制输出,并具有和上位机通讯,多点组网等功能。其次在软件程序设计上,深入研究了单片机C语言的设计和使用,通过使用Keil C51进行编译调试。另外,系统根据温度具有非线性、时变性、大滞后等特性,采用控制精度高、调节时间短的模糊PID控制算法,并利用MATLAB进行了动态建模仿真和分析。最后利用仿真软件Proteus和Keil联合进行仿真,通过仿真平台可以对实测温度和设定温度进行显示输出,同时系统可通过液晶显示器进行时钟的显示输出。仿真过程中,可通过设定值和实测的温度值的比较来控制光耦继电器的吸合状态,当实测温度高于设定温度值时,继电器不吸合,此时电机不运转,当测试温度低于设定值时,继电器吸合,驱动电机运转,对反应器进行升温作业。该温控设计方案具有电路结构简单,自动化程度高,控制能力强等特点。通过仿真试验,该方案可作为太阳能加热的辅助设计来对沼气反应器进行加热作业,可以对沼气反应器提供理想温度环境,解决沼气发酵温度不稳定的影响因素,提高沼气的产气效率。论文最后对设计方案进行了总结,指出了系统设计中存在的不足及今后需改进方向,为今后课题的进一步研究做准备。