西电A测：串口通信仿真-Toy模板网

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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 ）。
西电A测：串口通信仿真

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：
西电A测：串口通信仿真

这里打开两个窗口进行测试（COM3 和 COM4）：
西电A测：串口通信仿真
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 <Wire.h>
#include <LiquidCrystal.h>				// 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
西电A测：串口通信仿真
显示详细输出，两个都选上

端口选择 COM1：
西电A测：串口通信仿真

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）：
西电A测：串口通信仿真

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）
西电A测：串口通信仿真

4. 仿真

用 proteus 打开附件给的项目文件 Serial communication.pdsprj
西电A测：串口通信仿真

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
西电A测：串口通信仿真

双击右下串口组件，设置端口为 COM1：
西电A测：串口通信仿真

点击左下角仿真，LCD 有输出（Hello）
西电A测：串口通信仿真

XCOM 选择 COM2，输入信息后点击发送
西电A测：串口通信仿真

最后结果：
西电A测：串口通信仿真

FAQ

1. Arduino IDE 编译后没有文件地址
打开首选项
西电A测：串口通信仿真
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）
西电A测：串口通信仿真

4. 打开 XCOM 报错
打开 XCOM /修改 XCOM 串口时报错如图
西电A测：串口通信仿真
可能的原因：

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）；
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。
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