實驗簡介：什麼是 Arduino 類比訊號（Analog Signal）？
在數位邏輯中，訊號只有「高電位（HIGH / 5V）」與「低電位（LOW / 0V）」兩種狀態；但在現實世界中，許多物理量（如溫度、光線強弱、轉速）都是連續變化的類比訊號（Analog Signal）。
在 Arduino Uno R3 板子上，設有 6 個類比輸入接腳（A0 ～ A5）。這些接腳內建 10 位元類比數位轉換器（ADC），能將輸入的 0V～5V 電壓轉換為 0 到 1023 的數位數值。
本篇教學將使用可變電阻器（Variable Resistor / Potentiometer，簡稱 VR 或電位器）進行實作：旋轉可變電阻來改變輸入電壓，並透過 Serial Monitor 序列埠監視器即時觀察類比數值變化，同時驅動 LED 進行閃爍與調光。
準備材料與實作清單
進行本實驗前，請先準備以下硬體元件：
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Arduino Uno R3 開發板 × 1
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USB 數據傳輸線 × 1
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直插式 LED 燈 × 1
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220Ω 限流電阻 × 1
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旋鈕可變電阻（10kΩ Potentiometer） × 1
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實驗麵包板 × 1
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麵包板跳線（公對公） × 若干
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電路接線說明（Pinout & Wiring）
請參考以下步驟進行麵包板接線：
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可變電阻（Potentiometer）：
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左側接腳：連接至 Arduino 的 5V 電源。
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中間接腳（訊號腳）：連接至 Arduino 的 A0 類比輸入接腳。
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右側接腳：連接至 Arduino 的 GND 接地端。
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LED 燈與限流電阻：
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LED 正極（長腳）：接至 Pin 11（支援 PWM 輸出）。
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LED 負極（短腳）：串聯 220Ω 電阻 後接回 GND。
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接線說明：
Arduino 程式碼範例（Code Example）
請將下方程式碼複製並燒錄至您的 Arduino 開發板中：
/*
* Arduino 類比訊號讀取與 LED 閃爍實驗
* 說明：讀取 A0 可變電阻數值，並輸出至序列監視器
*/
// 定義接腳與變數
const int potPin = A0; // 可變電阻訊號腳位 (Analog 0)
const int ledPin = 11; // LED 控制腳位 (PWM Digital 11)
int val = 0; // 儲存類比讀取值的變數
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT); // 設定 11 號腳位為輸出模式
Serial.begin(9600); // 初始化序列埠通訊，鮑率設為 9600 bps
}
void loop() {
digitalWrite(ledPin, HIGH); // 點亮 LED
delay(100); // 延遲 100 毫秒
val = analogRead(potPin); // 讀取 A0 腳位的類比數值 (範圍 0 ~ 1023)
Serial.println(val); // 將讀取值印出至序列埠監視器
digitalWrite(ledPin, LOW); // 熄滅 LED
delay(100); // 延遲 100 毫秒
}
程式重點解析（Code Explanation）
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pinMode(ledPin, OUTPUT);：將數位腳位 11 設定為輸出模式，用來控制 LED 的開關。 -
Serial.begin(9600);：開啟序列埠通訊，設定傳輸速率為 9600 baud，讓電腦能接收 Arduino 傳回的資料。 -
analogRead(potPin);：讀取類比輸入腳位（A0）的電壓值，傳回一個 0 至 1023 之間的整數（0V 代表 0，5V 代表 1023）。 -
Serial.println(val);：將讀取到的類比數值即時顯示於 Arduino IDE 的「序列埠監視器（Serial Monitor）」中。
實驗成果與測試步驟
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完成接線並將 Arduino 接上電腦 USB 埠。
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開啟 Arduino IDE，點擊右上角 「序列埠監視器（Serial Monitor）」。
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確認右下角鮑率設定為 9600 baud。
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順時針或逆時針旋轉可變電阻旋鈕，觀察序列監視器上的數值是否在 0 ～ 1023 之間滑順變化！
常見問題與除錯指南（FAQ）
在動手實作可變電阻與序列埠數值讀取的過程中，新手常會遇到一些小狀況。如果您在測試時發現數值或燈號不如預期，可以對照以下方向自行排查與思考：
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Q1：為什麼打開「序列埠監視器」後，畫面上出現一堆亂碼或完全沒有數字？
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思考方向：請檢查 Arduino IDE 右下角的「鮑率（Baud Rate）」設定是否為
9600。如果程式碼中使用Serial.begin(9600);，但介面選到不同的速率（例如 115200），就會導致傳輸不同步而產生亂碼。
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Q2：旋轉可變電阻時，為什麼序列埠的數值卡在 0 或 1023 都不會變？
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思考方向：這通常是硬體接線的問題。請仔細檢查可變電阻的左右兩端是否有確實接到 5V 與 GND？如果接反或接錯腳位（例如把訊號腳接到 5V），就會失去分壓效果。建議使用三用電表或重新確認麵包板插孔。
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Q3：為什麼 LED 燈一直恆亮或恆暗，無法隨著程式碼正常閃爍？
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思考方向：請確認 LED 的正負極方向是否正確，以及限流電阻（220Ω）是否有確實串聯。此外，程式碼中的
ledPin宣告是否與您實際插在開發板上的數位腳位相符？
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結語小建議：動手排查錯誤（Debug）是成為優秀創客與工程師的必經之路。透過序列監視器觀察數值來驗證硬體狀態，能幫助您在未來打造更大型的互動專題時，更快找出問題所在！
延伸閱讀與相關課程
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電阻基礎補充：
