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Qualcosa non torna. Un numero da 0 a 1023 non può essere un byte (0-255). Da Arduino leggi un solo byte, che poi utilizzi per un pin PWM, il quale accetta solo un byte (valore tra 0-255). Da Arduino devi leggere 2 byte e ricomporre l'intero che spedisci. Poi puoi usare la map() per portare il valore nel range 0-255 per il PWM. Ora a MathLab tu chiedi ad Arduino di spedire indietro un valore che potrà essere il valore intero o quello convertito per la analogWrite(). Potresti usare una specie di map() già in MathLab e portare il numero tra 0-255, già pronto per il PWM.