前一章我們已經大致了解如何燒錄程式到 arduino 上面，現在，讓我們來學習一下在 arduino IDE 上面的基本語法。 基本上，IDE 的語法是從 C 修改來的，而之前學的 PHP 也是有點 C 的影子，因此，同學們可能會覺得， 底下的語法都會有點似曾相似的感覺喔！無論如何，讓我們來學習學習！

不過，跟一般 PC 不一樣，一般 PC 已經設計好，所有的輸出，大致上都是從顯示卡傳送到螢幕來顯示， arduino 只是簡簡單單的一塊板子，原本就沒有接顯示卡...所以，如果你要取得從 arduino 來的訊號， 就得要先了解怎麼讓這些訊息透過 USB 傳送/接收到 arduino IDE 開發軟體中！

• 使用 Serial 函數

arduino 與 IDE 開發軟體之間的傳輸，最簡單的方法當然就是透過那條原本的 USB 傳輸線！在 arduino 裡面， 可以透過已經撰寫好的 Serial (注意大小寫) 函數來處理！而一開始要處理的，就是 arduino 與 IDE 之間的傳輸速率， 或稱為鮑率 (baud rate)。想像一下，你在大隊接力的時候，最終接棒時，傳棒與接棒的人，速度應該要一致才好！ 後面的人太快就會撞在一起，前面的人太快就會無法接棒！所以在接棒區，應該速度要一致！同樣的道理， 你的 arduino 硬體與 IDE 軟體之間傳輸的速率 (鮑率) 也要相同，否則傳輸就會出問題！

現在，接上你的 arduino 到 USB 上，然後打開 IDE 軟體之後，點選小按鈕列最右邊的『序列埠監控視窗』， 或者透過『工具』、『序列埠監控視窗』來打開也行！打開之後，觀察一下右下角的按鈕，你會看到類似如下的畫面：

如上圖所示，你可以額外勾選『Show timestamp』項目，然後觀察一下傳輸速率，預設大部分都是 9600 baud， 這個鮑率在文末的維基百科解釋，其實是每秒鐘傳輸的符號資料量，再次強調，arduino 與 IDE 軟體，這兩者要相同比較好。 因為 IDE 軟體預設使用 9600 baud，那我們等等在 arduino 『初始化序列埠傳輸速率』時，也指定 9600 這樣即可。 指定的方法為，在 setup() 函數內，使用 Serial.begin(9600); 就好了！

現在，請打開 IDE 開發軟體，新增一個新的專案，然後處理序列埠的傳輸速率，有點像這樣：

void setup() {
	Serial.begin(9600);
}
void loop() {
}

那如何將資料透過 USB 序列埠回傳到 IDE 的監控視窗當中呢？可以透過幾個常見的函數：

• Serial.print(資料);
  可以是字串("字串")、數值(38.38)、十進位轉為二進位的數值(38,BIN)，這個資料之間是相連的，不會主動斷行， 斷行可以加 ("\n") 處理。至於字串資料，建議使用雙引號來處理！
• Serial.println(資料);
  與 Serial.print 類似，只是資料結尾會主動加上斷行字元而已
• Serial.write(資料);
  可以直接輸出字串 ("字串")，如果填寫數值時，則會輸出該數值代表的 ASCII 符號！

根據上面的說明，看起來還是 Serial.print 比較常用！當然，要主動斷行，直接使用 Serial.println 也是可以的。 現在，讓我們撰寫第一支自己寫的程式，讓 arduino 每 2 秒鐘輸出一次 hello Arduino 吧！這樣寫即可：

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  Serial.print('hello Arduino\n');
  delay(2000);
}

寫完之後，請先自己編譯看看，按下編譯之後，系統會先要求你要儲存這個專案，如果不想寫專案名稱， 直接按下 enter 也沒關係。不過為了未來好管理，給個適當的專案檔名會比較好。因此，鳥哥這裡選擇使用 code-hello 作為專案的檔名囉。之後系統會經過一陣子的編譯，最終在左下角告知編譯的結果，如下圖所示：

如果一切順利，現在你有 IDE 的軟體、COM4 的監控視窗、已經插上 USB 連結到主機的 arduino，現在， 請將這個程式碼上傳到 arduino 上吧！燒錄完畢之後，你的 arduino 就會立刻處理這隻程式碼，然後，就會看到類似如下的畫面：

現在，去看一下工作中的 arduino nano，你會發現到每 2 秒鐘，那個 TX 的 LED 燈光會小小的閃光一次！ TX 指的是傳送，因此，有傳送資料時，這個燈號就會閃爍！可以看得到吧！有閃爍的燈光喔！有趣吧！

在 arduino 裡面，使用變數還是很不錯的！變數要使用之前，最好先宣告，而變數的類型有底下幾種：

資料型態	佔用位元數	資料範圍
boolean (布林值)	8	true(定義!=0), false(定義=0)
char (字元)	8	-128~+128
unsigned char (不帶符號字元)	8	0~255(沒有前導字元的符號)
int (整數)	16	-32768~+32768
unsigned int (不帶符號整數)	16	0~65535
long (長整數)	32	-2147483648~+2147483648
float (小數,浮點數)	32	-3.4028235E+38~+3.4028235E+38
double (倍精數)	32	-3.4028235E+38~+3.4028235E+38

• char 字元、字串變數的宣告

比較需要注意的是， char 為字元宣告，其實就是 ASCII 字元編碼的概念～不過，如果後面的值使用雙引號時， 該資料就會變成字串了！這個要特別注意！亦即是：

char str1 = 'a';            // 宣告為字元 a
char str2[] = "arduino";    // 宣告為一個字串 arduino

根據 arduino 官網 (請參考文末資料) 的解釋，因為 char 預設僅花 8 位元 (bit)，亦即一個位元組 (byte) 做儲存， 所以，當你的資料超過一個字元時，甚至是一個字就佔用 2~3 個位元組的中文字，那 char 當然無法儲存！ 就會變成空白了！所以，你需要額外開放一個空的、可以隨意填入資料的字串時，就需要在變數後面使用中括號 [] 加入位元數。 例如 str[16] 代表使用 16 位元 (兩個位元組) 進行儲存資料。如果不填寫數值，那就代表 arduino 編譯器會主動根據資料， 幫你計算足夠的位元數了！

你可能不懂差異在哪裡！沒關係，我們來指定一下輸出，你就知道了。假設 str1 與 str2 都要定義 arduino 這個字串內容， 如果沒有指定額外的儲存容量，看看會發生什麼事。請開啟新的專案，然後將專案名稱取為 code-char，輸入底下的資料：

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  char str1   = "arduino";
  char str2[] = "arduino";
  Serial.print("str1 = ");
  Serial.println(str1);
  Serial.print("str2 = ");
  Serial.println(str2);
  delay(2000);
}

儲存後，上傳燒錄到 arduino 裡面，運作的結果會有點像底下這樣：

很明顯的發現到，有額外提供儲存空間的 str2 才會正確顯示資料，預設使用一個位元組儲存資料的 str1 就會變成空白！ 這就是差異！要注意！要注意！

• 常見宣告方式

底下稍微說明一下，常見的變數宣告方式：

  int myvar = 100;                   // 宣告一個整數，且數值為 100
  int myi, myj, myk;                 // 宣告三個整數變數，不給初始值
  float myf1 = 3.14159;              // 宣告一個浮點數，並給予數值 3.14159
  char mystr[] = "hello arduino";    // 宣告一個未特定儲存量的字串變數，內容為 hello arduino

• 算術運算子

常見的運算子就是在數值之間進行加減乘除的符號，常見的符號有底下這些：

運算子	行為	範本	說明
+	加法	x+y	兩者相加
-	減法	x-y	兩者相減
*	乘法	x*y	兩者相乘
/	除法	x/y	兩者相除
%	整數取餘數	x%y	x除以y的餘數
++	遞增	x++	相當於 x=x+1
--	遞減	x--	相當於 x=x-1

我們讓 arduino 笨笨的去算一下球體的體積～設計變數，然後帶入公式： V=(4/3)*π*r³， 其中 V 為體積， r 為球體的半徑。先自己設計一下，然後在嘗試輸出看看。現在，請在開新的專案， 專案名稱取 code-ball 看看！

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  float V;
  float r = 5.0;
  V = 4/3*3.14159*r*r*r;
  Serial.print("半徑為");
  Serial.print(r);
  Serial.print("的球體的體積是： ");
  Serial.println(V);
  delay(2000);
}

執行成果如上圖所示。你會發現到，預設的 float 浮點數的輸出，應該就是兩位數！問題是，如果你想要輸出較長的小數點位數， 就得要透過特殊的寫法！將上面的 V 的輸出改成這樣就好：

  Serial.println(V, 4);   // 代表浮點數後面接 4 個小數點位數！

然後重新編譯、上傳到 arduino 之後，輸出的體積就會是小數點後 4 位的輸出了！查詢看看呦！

• 變數型態轉換

常見的變數型態轉換如下：

  int(var);
  char(var);
  long(var);
  float(var);

• 數值運算與輸出

數值運算相對簡單！我們先說說

• 關於鮑率 (baud rate) 的介紹：https://zh.wikipedia.org/zh-hant/波特率
• 關於字元、字串的用法：https://www.arduino.cc/reference/en/language/variables/data-types/string/