Borys Latysh

digitalWrite(led_counter, !digitalRead(led_counter));

Это конструкция несколько спорная.
Я бы так сделал:

led = !led ;
digitalWrite ( led_counter, led );

И на каждом проходе состояние будет меняться на противоположное.

Все правильно. В программе.
Теперь нужно открыть "Монитор порта" (Инструменты/Монитор порта) и увидеть там ваше сообщение.
Только учитывайте то что в разделе Setup выполнится 1 раз.
И как я понимаю вы НЕ настроили подключение к вашей плате Arduino.
Внимательно смотрим и все получится.

Да можно.

Скорее всего виноват закгрузчик.

При всем уважении. Очевидна нехватка знаний.
Купите любую книгу с надписью Arduino. Прочитайте ее и ВСЕ изложенные вопросы отпадут.
Собственно для ответа на поставленные вопросы нужно прочитать курс электроники, цифровой техники и программирования..... Вам однозначно нужны знания и к сожалению в рамках "Блога" вы их НЕ получите.

Нужно внимательно изучить "Шрифты" реализованные в данной библиотеке " OLED_I2C.h ".
Если там кириллических НЕТ, поменять на библиотеку где кириллица шрифты ЕСТЬ.

Когда среда разработки начнет закачивать двоичный файл в контроллер (режим "Загрузка")
попробуй нажать кнопку "Reset" на плате Arduino Leonardo.
Если я не ошибаюсь, это запустит "Загрузчик" который и организует доступ к памяти контроллера.

команда для подключения библиотеки
#include "Firmata.h" (первая строчка в примере)
В примере хорошо видно что все обращения к библиотеке выглядят как:
Firmata.setFirmwareVersion(0, 1);
Firmata - собственно название библиотеки
setFirmwareVersion(byte major, byte minor) - задать имя и версию прошивки по имени файла (без .pde)
Описание функций этой библиотеки смотрим здесь:
https://doc.arduino.ua/ru/prog/Firmata

hex - файл это МАШИННЫЕ КОДЫ. То есть набор кодов которые процессор контроллера интерпретирует как команды.
Все контроллеры имею разные по конструкции внутренние элементы и следовательно разные наборы команд процессора.
Поэтому прежде чем заливать прошивку в Ардуино нужно обязательно указать какой именно контроллер будет запрограммирован.
Команда на языке высокого уровня (С++) сопоставляется с контроллером через набор библиотек и затем превращается в набор команд которые и составят содержимое hex файла записываемого в память контроллера.
Язык C# НЕ имеет такого интерпретатора для микроконтроллеров используемых в Ардуино.
Следовательно НЕТ возможности программу написанную на языке C# скомпилировать в исполняемый hex файл.
Следовательно нужно ПЕРЕПИСАТЬ текст программы написанной на языке С# (в текстовом редакторе) используя синтаксис языка C++ и уже затем его можно будет откомпилировать для записи в память контроллера.

100% Arduino IDE - язык C, С++.
Это простой старт можно сказать с места. Помигать светодиодом - это мечта любого программиста.
А дальше нужно искать что то более "Модное". Вариантов много.
На вершине пирамиды возможностей Microchip Studio - Язык С, С++, Assembler.

https://radioprog.ru/post/533
Это девайс для гитары я такой сделал работает отлично.
Смысл в том что мы оцифровываем сигнал на АЦП, потом делаем с ним что хотим, и потом собираем его с помощью 2 выходов ШИМ.
На Ардуине UNO или любой другой нужен Аналоговый вход и как минимум 2 ШИМ выхода.

Верный ответ написан в вопросе.
Да. Если есть серия то нужно делать свою плату и туда ставить контроллер и все необходимые компоненты.
С языками тоже все НЕ сложно. Программу можно писать на любом языке который поддерживается компилятором машинных кодов.
В среде Ардуино применен компилятор языка С++. В среде разработке от Микрочип есть еще Ассемблер (для истинных арийцев).
Это как бы официально поддерживаемые производителем железа компиляторы. На мой (субъективный) взгляд С++ - великолепен.

НЕТ не получится.
Arduino Leonardo - сделано на контроллере ATmega32U4 который имеет встроенный контроллер USB (очень полезный) и позволяет применить библиотеку эмулятора USB мыши и клавиатуры.
Поэтому получение подобной функции с использованием NANO потребует не просто "Бубна" а как бы "оркестра"- нескольких бубнов. Учитывая что цена вопроса "2 коп". купите любой модуль которые реализован на контроллере ATmega32U4 и получите нужный функционал.
P.S. Я собрал отличный девайс на базе китайского контроллера и плюс с интерфейсом SD карты на борту.

Я кажется разобрался.
Modbus хорошее решение. Вот это мне здорово помогло там простой листинг.

https://habr.com/ru/post/249043/

Очень понадобится USB-RS485 для связи с ПК.
Вот библиотека на которой собственно у меня все получилось. В архиве отличный примеры все просто и понятно.

https://github.com/smarmengol/Modbus-Master-Slave-...

Идея такая: Есть массив как правило 16 ячеек (но я так понял его можно сделать значительно больше). В каждой можно положить число 2 байта длинной.
Адресация такая: Мастер ВСЕГДА номер "0". Все остальные - Слейвы с адресами от 1 до 247. (тоесть слейвов можно сделать 247 - максимум) . Адреса 248-255 - резерв системы.
Писать в ячейки массива, может как Слейв так и Мастер тут надо следить чтоб у каждого была СВОЯ ячейка.
Инициатором опроса ВСЕГДА выступает - Мастер. Каждый Слейв кладет в нужную ячейку свои данные и берет из другой ячейки необходимые ему данные. Мастер по запросу забирает у слейва его массив и актуализирует свой (центральный массив с учетом новых данных). Так по кругу мастер опрашивает всех участников сети. Работает все достаточно медленно (у меня).
И будет вам счастье.