Здесь уже рассматривался вариант использования мощного пакета ISIS PROTEUS для симуляции Arduino.
И хотя пользы от освоения PROTEUS-а довольно много, но он платный и монстрообразный.
И вот нашлась небольшая (всего 19 Mb), простая система для эмуляции Arduino — VirtualBreadboard.
Программа идёт одним exe-файлом, который можно скачать и сразу начать работать.
(если программа не запустилась — значит в системе не установлены некоторые компоненты, которые требуются программе для работы — ссылки на них есть на страничке загрузки программы)


VirtualBreadboard позволяет писать код прямо в эмуляторе и тут же посмотреть, как он работает.
Так же, программа включает в себя то чего так не хватает — отладчик, а так же приличный набор компонентов для постройки различных схем.

Здесь можно посмотреть ролик, показывающий примеры работы с Arduino

Ссылки:
visualbreadboard.com