Arduino Uno

第4章 Arduino 基礎電學入門：歐姆定律、LED 電阻計算與供電教學

本章以 Arduino 初學者為對象，介紹電壓、電流、電阻與功率的基本概念，並透過水流比喻與歐姆定律說明各項電學參數之間的關係。文章也示範 LED 限流電阻的計算方式，整理 Arduino Uno 的 USB、DC Jack、VIN 供電方式、共地原則，以及常見接線與供電錯誤，協助讀者建立安全且正確的 Arduino 電路設計觀念。

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第5章 Arduino IDE 安裝與第一支程式：Blink、setup、loop 完整教學

本章介紹 Arduino IDE 2.x 的安裝、操作介面與基本設定，帶領初學者選擇正確的 Arduino Uno 開發板及通訊埠，理解 setup() 與 loop() 的執行方式，並透過 Blink 範例完成第一支 Arduino 程式的編譯與上傳。同時介紹 Serial Monitor、Serial Plotter，以及通訊埠、USB 線、鮑率與程式語法等常見問題的排除方法。

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第9章 Arduino Analog Input 與 ADC 原理：analogRead、0～1023 與可變電阻實作

本章完整介紹 Arduino Analog Input（類比輸入）與 ADC（類比數位轉換器）的基本原理，說明 Digital 與 Analog 訊號的差異、Arduino Uno 為什麼會回傳 0～1023，以及如何使用 analogRead() 讀取類比訊號。文章並透過 10K 可變電阻實作，示範 A0 接線、ADC 數值讀取、電壓換算、取樣平均與常見故障排除，適合 Arduino 初學者建立類比感測器應用基礎。

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第10章 Arduino PWM 教學：analogWrite、占空比與 LED 調光實作

本章介紹 PWM（Pulse Width Modulation，脈衝寬度調變）的基本原理，說明 Arduino Uno 為何沒有真正的類比輸出，以及 analogWrite() 如何透過快速切換 HIGH 與 LOW 產生近似類比控制效果。內容涵蓋 Duty Cycle、PWM 腳位、0～255 數值範圍、LED 調光、呼吸燈、可變電阻控制亮度，以及馬達與 Servo 控制時的注意事項。

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第11章 Arduino UART（TTL Serial）序列通訊入門與實作

本章完整介紹 Arduino UART（TTL Serial）序列通訊原理，說明 UART、TTL Serial 與 RS-232 的差異，以及 Arduino Uno D0（RX）、D1（TX）腳位的正確接線方式。內容包含 Serial.begin()、Serial.print()、Serial.println()、Serial Monitor 與 Serial Plotter 的使用方法，並透過 ADC 數值與電壓輸出範例，學習序列通訊除錯、鮑率設定、TX／RX 交叉接線、共地及 5V／3.3V 電位注意事項。

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第12章 I²C 雙線通訊完整教學：Arduino Wire、位址掃描與 LCD1602 實作

完整介紹 Arduino I²C（Inter-Integrated Circuit）雙線通訊原理，說明 SDA、SCL、裝置位址、Master 與 Slave 架構，以及 Arduino Uno 的 A4、A5 腳位。文章包含 Wire.h 基礎、I²C Scanner 位址掃描、LCD1602 I²C 接線與程式實作、Pull-up 上拉電阻、通訊速度、多模組共用匯流排，以及常見無法顯示與連線問題排除。

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第14章 Arduino 常用函式與程式設計技巧：map、millis、random 與程式結構完整教學

本章完整整理 Arduino 常用函式與程式設計技巧，包含 pinMode()、digitalRead()、digitalWrite()、analogRead()、analogWrite()、map()、constrain()、millis()、micros()、random() 與 Serial.print()。透過旋鈕控制 LED、非阻塞計時、隨機效果與自訂函式實作，學會建立結構清楚、容易維護且可擴充的 Arduino 程式。

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第15章 Arduino Interrupt（中斷）與即時事件處理：attachInterrupt、ISR、volatile 與脈衝計數完整教學

完整介紹 Arduino Interrupt（中斷）與即時事件處理，說明 Polling 輪詢與中斷的差異、Arduino Uno 外部中斷腳位 D2 與 D3、attachInterrupt()、detachInterrupt()、RISING、FALLING、CHANGE、LOW 觸發模式，以及 ISR 中斷服務常式的設計原則。文章並透過按鍵計數、軟體去彈跳、脈衝頻率、馬達 RPM 與旋轉編碼器實作，說明 volatile、noInterrupts()、interrupts() 與共享變數安全存取方式。

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第16章 Arduino EEPROM 教學：非揮發性記憶體、資料讀寫與設定保存

完整介紹 Arduino EEPROM 非揮發性記憶體的用途與操作方式，說明 Flash、SRAM 與 EEPROM 的差異，並實作 EEPROM.read()、write()、update()、get() 與 put()。內容涵蓋 int、float、Struct 儲存、位址配置、Magic Number、版本驗證、恢復預設值及減少 EEPROM 寫入次數的方法，適合 Arduino 初學者建立可在斷電後保留設定的控制系統。

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第17章 Arduino Timer（計時器）與精準時間控制：Timer1、CTC、中斷與週期任務完整教學

本章完整介紹 Arduino Timer 硬體計時器的工作原理，說明 Arduino Uno 的 Timer0、Timer1、Timer2、系統時脈、Prescaler、Overflow、Compare Match 與 CTC 模式。透過 Timer1 實作 1 毫秒系統節拍、LED 定時切換、感測器固定週期取樣與多週期任務排程，並說明 ISR 設計原則、事件旗標、事件計數器、PWM、Servo、tone() 與 millis() 的 Timer 資源衝突，協助讀者建立穩定且精準的時間控制程式。

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第19章 Arduino Serial Monitor、Serial Plotter 與序列資料觀察完整教學

本章完整介紹 Arduino Serial Monitor 與 Serial Plotter 的使用方式，從 Serial.begin()、Baud Rate、Serial.print()、Serial.println()、Serial.available() 與 Serial.read() 開始，說明序列資料輸出、字元與數值轉換、換行字元處理、固定長度 Buffer、文字命令解析及參數驗證。文章也示範 CSV、Debug 與 Plot 三種輸出格式、多曲線顯示、移動平均、取樣週期控制，以及建立可控制 LED 與監測感測器的完整序列命令介面。

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