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與電腦通訊
到目前為止，我們僅使用USB連接將新程序碼上傳到Arduino。我們也可以使用該連接從電腦接收數據以及向電腦發送數據。
一些如Leonardo之類的Arduino開發板都有一個微控制器來完全處理USB通信，但是大多數開發板還有第二個或較小的微控制器，專門用於通信。在Arduino Uno上，這是USB連接器和TX-RX LED之間的黑色小方塊。該晶片與主微控制器之間的通信通過序列連接完成，然後第二個晶片告訴電腦”嘿，我是一個序列埠口”，然後將序列數據從主晶片轉換為USB格式，然後將來自電腦的消息轉換為主微控制器的序列訊息。
序列表示bits依次發送通過同一根導線，而並列埠是在分開的導線上同時發送8 bit或更多bit（例如，某些較舊電腦背面的大型並行打印機埠口）。
Arduino使用兩條序列線：一條是從Arduino到USB晶片的傳輸線（TX），另一條是從USB晶片到Arduino的線，即接收線（RX）。這些字母寫在引腳0和1的旁邊。這意味著當您與電腦連接時，這些引腳正在使用中，因此你不能將它們用於LED或按鈕等。如果再次停止通信，則你可以將它們用作普通的I / O引腳。
如果要使用序列通信將Arduino連接到另一設備，則還必須使用這兩個引腳。
將輸入訊息送到電腦
寫出範例serialButton，編譯然後上傳。
麵包板配置與Arduino範例講解(四)的範例相同。
然後打開序列埠監控視窗：”工具”>”序列埠監控視窗”，點擊右上角的放大鏡或按CTRL + SHFT + M。確保啟用了自動捲動，並且baud(鮑率)設為9600。
您會看到很多。現在按下連接到引腳3的按鈕，您將看到0，這是引腳的預設輸入值。
現在打開序列繪圖家：”工具”>”序列繪圖家”或CTRL + SHFT + L。這會將值繪製到圖形中。
讓我們看一下代碼：
在setup()中，我們加了一行新命令：Serial.begin（9600）。這僅僅是開始通信，而9600是鮑率，即每秒的脈衝數，因此是序列連接的速度。9600是預設值。如果將此值設置為其他值，則還必須在序列埠監控視窗中進行更改。否則，將不同步，並且會回傳給你非常奇怪的角色。Serial.begin（…）的相反是Serial.end（）。在使用序列埠連接後，當您必須再次將引腳1和0用作普通I / O時，可以使用此功能，但是實際上並不建議這樣做。
在loop()中，您將看到相同的Serial關鍵字，這一次與println（…）函數一起使用。這只是打印出括號之間指定的值，然後是換行（ln）。
（請注意，這不只是將其轉換為二進位以通過序列發送，而是將其轉換為ASCII，然後通過序列埠發送，以便電腦可以印出來。如果要經由二進位發送二進位byte序列，請使用Serial.write（…）函數。）
執行換行功能，您還可以將Serial.print（…）與 n（換行符號）或 r（歸位符號）一起使用，代表一行結束，而不是ln。
Serial.print（digitalRead（3））; Serial.print（' n'）;
單引號表示它是一個字元。
另一個特殊字元是 t（tab），讓我們用它來列印兩個開關的輸入。下面是範例serial2Buttons。上傳然後打開序列埠監控視窗來查看結果。
發送命令到Arduino
通信也可以通過其他方式進行：讓我們編寫一個程序來控制電腦的LED。
這是範例serialLEDs。編碼完後上傳後，打開序列埠監控視窗，然後嘗試送出0到3之間的值。再送出4了解它如何工作？
讓我們檢查一下代碼：
除了一個命令外，設定看起來應該很熟悉：這是一個while-loop，只要中括號之間的條件為真（你可以將其與for loop比較，差別是沒有第一個和最後一個參數，只有條件），就重複while循環。這裏明確地使用了大括號{}來表明它是一個loop，你也可以只使用分號代替：while（！Serial）;
序列當序列埠通訊處於啟動狀態時（例如，打開序列埠監控視窗器時）返回true。這裏加一個反相運算子（！），判斷在通訊開關不啟動時，回傳true。因此，當通信還沒啟動時，while loop會繼續重複讀取，等待它啟動為止。然後，我們知道可以使用println（…）函數發送數據。如果我們沒有使用while loop等待，將僅失掉第一個發送的數據。之後程序還是會嘗試將數據送到電腦，但是就無法監聽序列輸入的內容。
在loop用法中，還有另一個方法：if-statement，這有可能是電腦科學中最重要的方法。它確切地執行了其名稱所隱含的含義：只要當滿足特定條件時，它才執行一段代碼。否則，括號之間的代碼將被忽略。
現在，我將花一點時間來解釋Arduino如何接收序列埠訊息：
如前所述，序列發送bit一個byte接一個byte地發送。例如，試著發出訊息”test”被分成1個byte。一個字元的大小為一個byte，因此當你通過序列埠發送它時，它看起來像是 ‘t’ ‘e’ ‘s’ ‘t’。當Arduino收到這些字節時，它將把它們存在緩衝區中（只是一小塊記憶體臨時儲存它）。它一個byte一個byte的接收它，因此緩衝區看起來像這樣的””（空）”t”，”te”，”tes”，”test”。
當緩衝區為空時，Serial.available（）函數將返回0，如果緩衝區中接收到數據，它將返回緩衝區中的bytes，因此在這種情況下為4。如果調用Serial.read（）函數，它將從緩衝區中讀取第一個字節（’t’），將其從緩衝區中刪除，然後移動緩衝區，因此它現在包含”est”和Serial.available（ ）返回3。如果再次調用Serial.read（），它將返回”e”，並且緩衝區將為”st”。你可以繼續讀下去，直到Serial.available（）等於0為止。（如果您想知道第一個字節而又不刪除它，可以使用Serial.peek（）函數。）
因此，第一個if（Serial.available> 0）將檢查緩衝區中是否有任何數據。如果是這樣，它將讀取第一個byte，並將其存在變數serialValue中。然後檢查剛剛讀取的值是否為’0’。請注意單引號，它表示字元0（ASCII：’0’= 48），而不是值0，因為序列埠監控視窗將其作為字串發送。如果值為’0’，它將關閉兩個LED。如果該值不是’0’，則在’ else‘部分將執行：接著檢查值是否為’1’，如果是，它將點亮第一個LED並關掉第二個LED。如果不是’1’，將檢查它是否為’2’，如果是，將打開第二個LED，然後關閉第一個LED。如果不是’2’，將檢查是否為’3’，如果是，它將同時打開兩個LED，否則，它將執行else末節中的代碼，並列印您應輸入的值。
如果解釋不夠清楚，您可以檢查圖像中的流程圖。
注意，使用雙等號來檢查兩個值是否相同。如果您將使用單個等號（if（serialValue =’0’）），它將不會進行任何檢查，只會將變數’0’指定給變數serialValue。這是一個非常常見的錯誤。
其他測試值的運算子是<（小於）>（大於）<=（小於或等於）> =（大於或等於）！=（不等於）。
在if語句中，您還可以使用邏輯運算子（boolean運算子）來檢查多個條件：&&（and），|| （or）
一些例子：
5> 3→true
5 <3→false 3> 3→false
3> = 3→true
5！= 3→true
3 == 3→true
檢查值x是否在1到100之間：
（1 <= x）&&（x <= 100）
另一種編寫方式（不推薦，僅作為示範）
！（（x <1）||（x> 100））
您可以嘗試弄清楚它是如何工作的，然後檢查下圖中的真值表。
注意：就像在數學中一樣，中括號用於指示運算順序，例如，在右圖表最右一個表達式中 !((x<1)||(x>100)) ，將首先判斷’x <1’，然後是’x> 100’，然後是’||’，最後是’！’ 。
Arduino參考：If（和比較運算子）
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摘要
- 大多數Arduino都有第二個用於USB通信的晶片。該晶片使用序列埠連接與主微控制器通信。
- 序列是指一個bit接一個bit地發送。有一條傳輸線和一條接收線（分別是TX和RX）。
- 你可以使用序列埠監控視窗（CTRL + SHFT + M）和序列埠繪圖表（CTRL + SHFT + L）來顯示Arduino正在發送的數據，並將數據發送到Arduino。
- Serial.begin（baud）; 開始與電腦的序列埠通信。預設鮑率是9600。
- Serial.end（） ; 結束序列埠通信。
- Serial.print（text）; 將字串列印到電腦，可以在序列埠監控視窗/繪圖表中讀取。注意數字被轉換為ASCII：例如Serial.print（0）; 將發送一個48的序列值（0字元的ASCII碼）。
- Serial.println（text）; 與print相同，但是會在訊息後加上換行。
- ‘ n’是換行字元，’ r’是歸位符，’ t’是tab字元（用於縮進）
- Serial.write（byte）; 通過序列埠發送raw byte。例如，Serial.write（48）; 將在序列埠監控視窗中列印一個0字元。
- while（condition）{…}稱為while loop。只要中括號之間的條件為true，大括號之間的代碼就會重複執行。
- 當序列埠通訊處於啟動狀態時（例如，打開序列埠監控視窗時），序列埠返回true。
- while（！Serial） ; 只要序列埠通訊未啟動，將重複”不執行任何操作”（”等待”之意）。
- 如果條件為true，if（condition）{if-code} else {else-code}將執行if-code，如果條件為false，則將執行else-code。
- Arduino接收到的序列數據先暫存在緩衝區中，直到您讀取它或緩衝區溢出為止，它一直保持在那裡。
- Serial.available（）; 傳回緩衝區中可用的字節數。
- Serial.read（）; 傳回緩衝區中的第一個字節，然後將其刪除。
- Serial.peek（）; 傳回緩衝區中的第一個字節，而不刪除它。
- 在你的條件下，可以使用以下測試運算子：==（等於），<（小於），>（大於），<=（小於或等於），> =（大於或等於）， ！=（不等於）。
- 而且，您也可以使用邏輯&&（和）和|| （或）運算子。
補充：Switch
在最後一個範例中，我們使用了許多if … else語句。儘管這是最快的方法，但閱讀起來並不容易。如果要將變數與某些給定值進行比較，可以使用switch。
我們用serialLEDsSwitch範例來說明。
如您所見，該開關以’switch’關鍵字開頭，後接著中括號之間檢查變數。在大括號之間，定義了我們的案例。他們使用語法’ case value：’，如果給定變數等於此’case’中的值，則使用該要執行的代碼。在特定於案例的代碼之後，” break ;” 關鍵字用於退出”case”條件。
請注意，您輸入的值不能是變數。如果要比較2個變數，則必須使用if語句。如果該變數與其他情況下的任何值都不匹配，則執行
“ default：”下的代碼。default也可以省略。
