计算机科技在科学技术突飞猛进发展的今天有了翻天覆地的变化，在计算机各个领域的应用中，虚拟实验系统占据了计算机在电子、电气等领域和专业中的重要部分。 　　论文首先简述了虚拟实验系统的研究背景及意义、虚拟实验系统实现的几种常见方案以及本论文的主要研究内容。对基于Proteus的51单片机虚拟实验系统进行了详细设计，包括每个模块的设计要求、硬件设计方法、软件设计流程以及调试结果展示。重点阐述了基于Proteus的51单片机虚拟实验系统下粮仓温湿度监控系统的设计，主要分为三个大的方面：下位机硬件及软件系统设计、下位机与上位机通信系统设计、上位机显示界面设计。其中，下位机部分是基于Proteus的虚拟粮仓温湿度监控系统，下位机与上位机通信系统是由虚拟串口以及MFC中的MSComm控件来实现，上位机数据显示界面是用MFC设计。本粮仓监测系统中的每个粮仓都有一个采样点，把数据传输给PC机，并通过VC++设计的监测系统的界面自动显示实时数据，界面带有温湿度报警功能，当超过报警上下限会自动报警。上位机显示界面功能丰富，包括系统登陆功能、用户设置功能、工作记录功能、人员通讯录功能、数据保存与查看功能、局域网交流功能、运行时间统计以及重新登录功能、数据库备份与恢复功能。 　　本课题的研究成果对高校单片机实验教学改革具有一定的实用性，大大丰富了单片机实验教学内容，对如何基于虚拟实验系统开发一些综合应用系统具有较好的指导意义；同时由于虚拟实验室的方便性，学生可以根据自己的能力和时间安排，随时进行各种难易程度的实验，从而保证了学生得到充分的实践训练，对实验教学改革，具有很大的帮助。