基于單片機虛擬串口實現交通燈遠程控制仿真

周文誼

摘 要：單片機UART串口通信在單片機控制中應用廣泛，是單片機學習的重中之重。除了實例應用，在單片機設計過程中與教學中經常運用Proteus仿真軟件仿真實現。本文介紹利用Proteus和虛擬串口VSPD，借助串口助手實現交通燈遠程控制仿真。通過仿真結果直接觀測和驗證設計電路是否達到了目標要求，為教學實驗及實物測試提供了指導和幫助，對單片機串口應用學習具有很好的推廣意義。

關鍵詞：Proteus；虛擬串口；交通燈

本文利用Proteus與PC機虛擬串口通信實現了交通燈遠程控制仿真。在教學中通過仿真實現不僅能很快驗證設計思想給實物設計提供指導，還大大節省實驗成本，對學生學習興趣、創新設計培養具有積極的促進作用。

1 仿真系統總體結構

Proteus環境和串口調試助手均在一臺PC上，PC無物理串口，安裝VSPD驅動建立虛擬串口的連接，實現Proteus與虛擬串口通信，如圖1所示。

2 電路設計

在Proteus中由單片機AT89C51、虛擬終端、COMPIM、LED燈等組成交通燈遠程控制系統，如圖2所示。因為MCS—51單片機輸入、輸出的邏輯電平為TTL電平，而PC配置的RS-232C標準接口邏輯電平為負邏輯，所以單片機與PC間的通信要加MAX232進行電平轉換。

3 虛擬串口連接建立

啟動虛擬串口單擊“add pair”建立COM3和COM4的連接，如圖3所示。

4 仿真

其中COMPIM組件選擇COM3口，波特率為9600；串口助手為COM4口，波特率為9600。當串口助手發送十六進制數0x01，交通燈各個方向為紅燈的緊急情況；當串口助手發送十六進制數0x02，交通燈恢復到原來的狀態。

5 結語

電路仿真結果正確、直觀，在教學實驗實踐中不僅增強的學生的學習興趣，還激發了學生的設計熱情。本文只是一個例子，學習者可以應用到單片機串口通信其他學習、開發實例中，可有效提高學習、設計效率，大大節省成本，真正實現從概念形成到實踐驗證的全過程。

參考文獻：

[1] 周興華.手把手教你學單片機.北京.第2版.北京航空航天大學出版社，2007，6.

[2] 從宏濤.基于Proteus虛擬環境單片機與PC串口通信.自動化儀器儀表，2014，12.