С кодом на стороне Ардуины всё в порядке, вот он:
Код:
boolean dataReady = 0;
char incomingChar;
char typeMessage;
String input = "";

int defaultValueC4900ControlVoltage = 1; //[0:255]
int FromPCValueC4900ControlVoltage = defaultValueC4900ControlVoltage;

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

void loop()
{

  while (Serial.available())
  {
    incomingChar = (char)Serial.read();

    if (incomingChar == 'F' /*|| incomingChar == 'C'*/)
    {
      dataReady = 0;
      typeMessage = incomingChar;
      input = "";

      continue;
    }

    //Serial.print("typeMessage:");
    //Serial.println(typeMessage);

    if (incomingChar != '!' && (typeMessage == 'F' /*|| typeMessage == 'C'*/))
    {
      input += incomingChar;
    }
    else
    {
      dataReady = 1;
    }
  }

  if (dataReady == 1 && typeMessage == 'F')
  {
    FromPCValueC4900ControlVoltage = input.toInt();
    Serial.print("FromPCValueC4900ControlVoltage:");
    Serial.println(FromPCValueC4900ControlVoltage);
    dataReady = 0;
    typeMessage = NULL;
  }

  /*if (dataReady == 1 && typeMessage == 'C')
  {
    int Vol = input.toInt();
    Serial.print("VolC:");
    Serial.println(Vol);
    dataReady = 0;
    typeMessage = NULL;
  }*/

  analogWrite(9, FromPCValueC4900ControlVoltage); // Необходимо подбирать коэффициэнт [0:255]
  
  int sensorRealValueC4900ControlVoltage = analogRead(A0); // [0:1023]
  //float realC4900ControlVoltage = sensorValueC4900ControlVoltage * (5.0 / 1023.0);
  Serial.print("C");
  Serial.print(sensorRealValueC4900ControlVoltage);
  Serial.println("!");

  int sensorSupplyOutputVoltage = analogRead(A1); // [0:1023]
  Serial.print("O");
  Serial.print(sensorSupplyOutputVoltage);
  Serial.println("!");

  int sensorPhotomultiplierOutputVoltage = analogRead(A2); // [0:1023]
  Serial.print("P");
  Serial.print(sensorPhotomultiplierOutputVoltage);
  Serial.println("!");
}
Ардуина считывает только команды F1234! и отдаёт C1234! O1234! P1234! Всё идеально работает. Теперь следующий вопрос - а как мне из MATLAB в режиме реального времени и считывать данные из COM порта и посылать туда данные?