2025年西电A测：气压测控仿真系统

所需软件

Proteus 8.9 SP2 及以上仿真软件（需要自己去网上寻找破解版资源）
Arduino IDE（下载链接在此）
虚拟串口驱动软件 Virtual Serial Port Driver（VSPD）（下载链接见此博客）
Proteus仿真软件所需要的pdsprj工程文件
一个带GUI窗口的软件，可以实现串口通信（注意！这个软件需要你自己写，不能直接用现成的XCOM等现成的串口助手软件）

实现功能：使用 Arduino UNO 微控制器，搭建一个 PC 上位机远程气压检测控制系统。上位机程序可以向 Arduino 程序发送学号以调整气压阈值，同时可以接收来自 Arduino 发送的当前气压值，显示于上位机程序的GUI界面。

参考博客

思路梳理

我们可以简单梳理一下完成这个测试需要准备的东西： - VSPD：用于建立虚拟串口对，实现串口间的相互通信 - Arduino代码，需要我们自己编写，代码逻辑决定了工程文件中的仿真电路将会怎样工作 - Arduino工程文件，需要将Arduino代码编译生成的十六进制文件导入芯片 - 上位机软件，需要我们自己编写，占用COM2串口，可以实现与COM1串口之间的相互通信

Arduino代码与编译

Arduino代码有两个必须要有的函数：setup函数用于仿真软件开始运行时的初始化，loop函数在仿真软件运行时循环调用。一般会在loop函数末尾添加delay(1000);用于使每相邻两次loop函数的调用之间间隔1000毫秒（间隔可以短一些，但最好要有）。

在Arduino IDE中书写以下代码：

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_BMP085.h>
#include <LiquidCrystal.h>
Adafruit_BMP085 bmp;
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); // 初始化 LCD

const int motorPin = 7; // 直流电机引脚
String str = ""; // 用于存储从串口接收的学号
int length_, last = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600); // 初始化串口
  lcd.begin(16, 2);   // 初始化 LCD 显示
  pinMode(motorPin, OUTPUT); // 设置电机引脚为输出模式
  bmp.begin();
}

void loop() {
  int setPressure;
  int realPressure = bmp.readPressure() / 100; // 读取气压值，单位转换为 hPa
  
  lcd.print("ID:"); 
  if (Serial.available() > 0) { // 检查是否有串口输入
    while (Serial.available() > 0) {
      str += (char)Serial.read();
      delay(10); 
    }
    lcd.println(str);
    // 提取学号的末位数字
    length_ = str.length();
    last = str.substring(length_ - 1, length_).toInt();
    setPressure = 860 + last;
    str = "";
    length_ = 0;
    last = 0;
  }
  Serial.print("Pressure: ");
  Serial.print(realPressure);
  Serial.println("hPa");
  
  // 显示当前气压值
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("PRESS: ");
  lcd.print(realPressure);
  lcd.print("hPa");
  lcd.home();
  
  // 根据气压值控制直流电机
  if (realPressure >= setPressure) {
    digitalWrite(motorPin, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(motorPin, LOW);
  }
  
  delay(1000); // 等待一秒
}

写完代码后点击界面左上角的对勾（验证）按钮，此时界面下方会出现输出窗口显示程序的编译情况。编译完成后在下图所示的红框位置可以得到程序编译的输出路径。将该路径对应的文件后缀elf改为hex就是我们想要的十六进制文件路径。

仿真电路介绍

仿真电路工程文件是题目直接提供的，我们几乎无需对各组件的配置进行修改，只需要双击芯片组件，将其中的Program File修改为我们刚刚找到的十六进制文件路径即可。

点击界面左下方的绿色三角形按钮运行仿真，这时候应该就可以看到程序开始运行了，右上方的LCD程序会在第二行显示PRESS: 860hPa，同时左下方的电机开始旋转。之所以LCD屏幕第一行不显示信息，是因为在代码中我们设置只有当串口接收到来自外部（即串口COM2）的信息（学号）时才会在LCD的第一行打印信息。

此时设定的气压阈值为默认值，即860hPa。右下方的气压计可以看到当前的实测气压（默认为860hPa）。点击左边的两个按钮可以对实测气压手动调节，当气压小于860hPa时电机会逐渐停止。

PC上位机GUI程序

题目要求我们编写的上位机程序需要满足以下需求：

窗口标题处显示我们自己的学号和姓名
可选择该程序当前使用的串口并允许打开或关闭操作
向仿真程序发送学号，仿真程序会自动调整气压阈值
接收当前仿真程序的气压值并在GUI界面上显示

这里就不将程序开源了，因为如果界面长得一模一样的话肯定会被判定为抄袭……可以根据以上需求拷打一下AI，一般是没啥问题的。这里我提供一个GUI窗口的范例，权当一个设计思路。

题目并没有要求我们的GUI程序有手动调节气压的功能，我一开始没发现气压计就可以直接调节气压，所以在写上位机程序的时候加上了这个需求。读者写的时候不需要加上这个。

不出意外的话，以上步骤走完，你的A测应该就可以完成了。如果出了意外，可能大概率是在程序编译这一步会报库缺失的错。我好像没有遇到这种情况，如果读者遇到了就上网查一下有关资料吧。

写在最后

这A测真的好讨厌啊！！！！

Jachin's Blog