西电A测：串口通信仿真

题目：Arduino UNO（Atmega328P）通过串行接口组件与上位机 PC 进行双向 通信。PC 机用串口调试助手软件向 Arduino UNO 发送学生自己的学号，Arduino UNO 收到后在 LCD 上显示学生的学号，并且向 PC 机发送 “OK” 。PC 机上的串口调试助手软件接收窗口显示收到的字符串“OK”。

intro

西电 2022 年秋 A测 题2，仅供大家学习参考。

希望能为忙于考研/推免的 XDUer 省点事（

软件安装

干活居然不给软件（
本次用到的软件有4个：

• Proteus：仿真软件；
• Virtual Serial Port Driver（VSPD）：用于创建虚拟串口；
• XCOM：用于串口调试（可以换串口调试助手、SSCOM 等其他软件）；
• Arduino IDE1.8.19：用于芯片编程；

下载地址与安装教程如下：
proteus 下载
vspd（虚拟串口）、xcom（串口助手）下载
arduino 官网下载（可能得自己挑版本） 或者 百度网盘（提取码 7ed8，exe 安装）

流程

1. 创建虚拟串口

打开 VSPD ，点击右边的 Add pair 创建一对虚拟串口（默认是 COM1 和 COM2 ）。

这里的 COM1 到 4 都是虚拟串口，两两一组构成一个虚拟的串口通信线路，多开的两个是用来测试的；COM6 是物理串口，不碰它就是了。

2. 使用 XCOM 测试串口

直接运行 XCOM V2.0.exe，在右上角选择串口 COM2 后，COM1 留至仿真时使用：

这里打开两个窗口进行测试（COM3 和 COM4）：

COM3 确实收到了 COM4 发送的信息，注意这里需要保持 XCOM 打开且停留在接受信息的串口才能收到。

3. Arduino 编程

完整代码如下：

#include 
#include 				// LCD控制相关的库
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); 	// 初始化对象
String str = "";	// 用于暂存后面读取的数据(学号)

// 这部分代码仅在开始运行一次
void setup() {
  Serial.begin(9600);	// 初始化串口
  lcd.begin(16, 2);		// 定义LCD的列数和行数
  lcd.print("Hello(");
}

// 这部分会无限循环
void loop() {
  if (Serial.available()>0){
    // 清除LCD上一次显示
    lcd.clear();
    lcd.println("STUDENT ID");
    lcd.setCursor(0, 1);
  	
    // 循环读取串口信息
    while (Serial.available()>0){
      str += char(Serial.read());
      delay(10);		// 如果不加延迟，可能会无法读取到完整的字符串
    }
    
    // LCD显示，返回OK
    lcd.print(str);
    Serial.println("OK");
    str = "";
  }
}

打开首选项

显示详细输出，两个都选上

端口选择 COM1：

点击左上角 验证，完成后打开右下角目录（注意AppData是隐藏文件夹）：

找到 *.ino.hex 文件，复制出来备用（建议放在后面的 proteus 项目文件夹下）

4. 仿真

用 proteus 打开附件给的项目文件 Serial communication.pdsprj

双击左上角芯片打开设置，这里改为前面的 *.ino.hex 文件，然后确定

双击右下串口组件，设置端口为 COM1：

点击左下角仿真，LCD 有输出（Hello）

XCOM 选择 COM2，输入信息后点击发送

最后结果：

FAQ

1. Arduino IDE 编译后没有文件地址
打开首选项

显示详细输出，两个都选上

2. 编译后没有 *.ino.hex
注意这里生成的 .ino.hex 文件不在项目(源文件)目录下，一般会生成在 C:\\Users\\lenovo\\AppData\\Local\\Temp\\arduino_build_**** 目录下

3. hello 显示不出来
确认一下这里是不是改了（重开项目/软件后可能会重置，也可能是上次编辑完忘保存了）

4. 打开 XCOM 报错
打开 XCOM /修改 XCOM 串口时报错如图

可能的原因：

1. 之前打开过的虚拟串口关掉后没开（比如昨天 XCOM 使用 COM3 后关掉，今天重新打开 XCOM 但没有开 COM3）；
2. 虚拟串口被占用（仿真开着，另一个 XCOM 占用着等）；

解决：
先关掉 XCOM ，看看 VSPD 里面对应的串口是否开了，是否占用，然后重开。
图中串口后面有 [9600-N-8-1] 之类的就说明该串口被占用（仿真开着 / XCOM 在使用该串口）。可以在 XCOM 中换一下串口，看看这里有没有变化，没有变化就需要重开 XCOM。

5. 关于串口占用
不要在 XCOM 占着 COM1 时跑仿真，也不要两个 XCOM 同时选一个串口。

6. 双击芯片弹出 Internal Exception: access violation in module 'LXLCORE.DLL'[00028A28]

1. 尝试用管理员权限打开文件 / proteus
2. 尝试重新下载学校的文件
3. 新建工程，把原文件的元件整个复制过去（见评论）

最后

这种时间出个A测属实难顶，好在除了找软件麻烦点，其他都是点点调库完事，加油罢（

果然不该留到半夜再肝，刚发现游戏日常忘刷了（淦

ref

VSPD+XCOM+Proteus仿真stm32串口通信

Arduino 串口的使用

Proteus 8.9 模拟仿真Arduino控制点亮LED

Arduino – LiquidCrystal库