So schrottest Du den Arduino.
Der RS232 Standart sieht eine negative Spannung für H-Pegel vor. Das verträgt der Arduino nicht.
Vieleicht hat die Fehlende masseverbindung in Deinem Testaufbau den Arduino gerettet.
Für diesen Wandler brauchst Du einen Pegelwandler zB den MAX232. Oder besser Du nimmst gleich den richtigen USB-Serial wandler mit TTL Pegeln.
Grüße Uwe