小功率半导体激光器常采用TEC片进行温度控制，其中，TEC 片工作电压为5V，工作电流低于4 A的应用已经有了几种成熟的芯片方案，而更高电压和电流的TEC温控需要自行设计控制系统;设计了一种基于AVR单片机 ATmega128，适用于较大功率TEC片的温控系统，主要技术指标包括:TEC片工作电压范围6~24V，峰值电流≤20A，控温范围:0~70 ℃，控温精度士0.05 ℃;使用负温度系数热敏电阻采集温度，包含温度信息的电压值转化为数字量输入单片机，单片机根据位置式PID控制算法的计算结果输出控制信号，驱动由两片BTN7971B构成的H桥电路，H桥输出电压提供给TEC片:对硬件和软件的实现方法进行了详细分析，重视控温精度、系统的可靠性设计﹔经过实际测试，可实现前述技术指标，能满足较大功率半导体激光器的控温要求。