Borys Latysh

Arduino использует тот же интерпретатор С++ что и Atmel studio. Потому есть варианты:
Простой - воспользоваться Arduino IDE и все будет работать так же как и в Atmel studio.
Сложный - модифицировать текст библиотеки и использовать его в среде Atmel studio.
Для проф решений конечно лучше идти вторым путем, но если для общего развития и понимания как работает микроконтроллер - лучше Arduino IDE.

Если проще.
Все входные и выходные напряжения определены Uпит. (В данном случае 3,3в.)
Отсюда вытекает что перход от состояния "0" в состояние "1" - определяется как половина питания. (1,65в.)
(отсюда требование что мол 1,8в. - это типа достаточно чтобы контроллер мог понимать что к нему приходит "0" или"1".)
Все остальное прекрасно (но слишком подробно) объяснил предыдущий ответ.

P.S. Тестером эти выходы не смотрят. Только осцилограф.

Хуже по всему - по времени реакции (большой лаг), по стабильности (то все отлично, то все пакеты потерялись).

Контроллер не успевает забрать данные которые приходят из радиоканала. Известная проблема устройств "реального времени". радиоканал не ждет пока контроллер "соберется с мыслями".
Вариантов два :
1. Увеличить производительность контроллера (метод юных хакеров). Поставит "Малинку" и написать программу на Питоне.
2. Оптимизировать ПО на контроллере. Само железо позволяет решать такие задачи, НО требуется понимание внутреннего аппаратного устройства контроллера. Обычно берут STM, хотя как по мне то Atmel имеет достаточные резервы.

В принципе нужно где то брать готовые датчики ЭЭГ а потом уже к ним подключать что угодно. От контроллера до Малинки.
Датчики это отдельная инженерная узкоспециализированная задача.

Эту конкретную задачу легче решить на логических элементах. Тем более что сделать плату не проблема.

Обычно в таких игрушках стоит китайский микроконтроллер на него практически мало информации и как правило на китайском.
Потому рационально перепрограммировать не получится.
Проще как уже было сказано выше использовать более открытый в плане доступности документации и средств разработки контроллер, вариантов много.

Да. Так можно.
Выход контроллера потянет - 40 мА максимум.
Суммарный ток по всем выходам - 200 мА. 6 каналов помещаются. ( 6 х 15 = 90 мА )
Vcc - это питание контроллера +5 в.

Эта задача решается на уровне контроллера управления станком (Mach3 например) который уже непосредственно управляет механической частью.
Дальше ваше решение. Вы:
Либо используете существующий инструментарий (контроллер + ПО Mach3, например) и будете жестко ограничены возможностями данной программы, но возможно найдете механизм интеграции ваших требований в это ПО.
Либо делаете свою электронику (контроллер) и к нему пишете управляющее ПО и на выходе получите то что вы предусмотрите вашим "планом ". (задача безусловно амбициозная)
В обоих случаях G-код будет на входе вашего ПО управления станком ( или Mach3 ) полученный как результат работы CAD программы, которых много есть.
На уровне G-кодов станки должны быть совместимы (если конечно вы планируете с этого заработать)

Собственно "промышленное" исполнение подразумевает степень защиты от внешних факторов. (температура, влажность, запыленность, электромагнитные помехи, ....).
Потому важно не какой контроллер а КАК организован режим его эксплуатации.
Это отдельный вопрос за который берут большие деньги ГАРАНТИРУЯ надежную работу в заданных условиях.

Arduino стоит копейки.
Покупаем Arduino. (будет нужен USB кабель. Как правило идет в компелкте.)
Ставим - blink (после покупки Arduino будет понятно что ЭТО)
И все.....!
Добро пожаловать в клуб!

NFC Метку в каждую фигуру.
Обеспечим индивидуальную идентификацию всех фигур.
8х8 = 64 считывателей в доску.
Каждая фигура имеет свой номер и точно известно где она была и куда переместилась.
Все ходы можно фиксировать в журнале и выкидывать на СОМ порт: "K g1-f3".
А ходы "удаленного" противника подсветить поля перемещения светодиодами трехцветными.
То есть;
цвет синим мои ходы
цвет зеленым ход противника
цвет + красный забрал фигуру.

ПЛК Siemens - это про деньги. Все сделано так чтобы клиент был пожизненно привязан к этой платформе.
Чудес там нет. Все реализуется в общем одинаково и (как по мне) сложность "настройки" ПЛК Siemens не уступает программированию контроллера на С++.
Все альтернативы можно рассматривать только в разрезе перспективы развития проекта, сложности решаемой задачи и сроков получения результата.
Если грубо то там такая кривая "экспоненциальная" получится, причем стоимость будет расти непропорционально быстрее выигрышу во времени, за счет применения готовы решений таких как ПЛК Siemens .

Arduino - программируется на C/C++, полюс есть Assembler.
Это языки которые официально поддерживает производитель микроконтроллеров. То есть имеется официальный компилятор гарантированно использующий все возможности микроконтроллера и на выходе мы получим исполняемый код загружаемый в память микроконтроллера.
Как среду разработки можно использовать несколько вариантов (Гугл поможет) Arduino IDE наиболее простая и легкая среда разработки для старта.

python, Java, С# .... языки требующие интерпретатора который имеет значительный размер и в память контроллера даже если и помещается то всерьез рассматривать такое решение я бы не стал. Эти языки отлично работают в устройствах имеющих операционную систему (например смартфон).
Языки С, С++, Assembler - есть для 100% контроллеров, они на выходе выдают исполняемый машинный код который собственно и пишется в память контроллера.

Если есть твердое желание программировать контроллеры то С++ лучший выбор .Тем более, что по синтаксису все языки достаточно похожи. Ардуино для старта идеальный вариант. Так как многие узкие вопросы связанные с "Железом" решены из "коробки" и можно не морочиться с пониманием того, что там работает внутри контроллера.

С или С++ - золотой стнадарт.
Assembler - слишком трудный (это совсем уровень железа, на любителя ).
Python - слишком требователен к ресурсам нужны контроллеры с досточным размером памяти и хорошей тактовой частотой.

Нет подключения к ESP32.
Проверяйте драйвер СОМ порта соответствующий ВАШЕЙ плате.
Затем определите правильная ли плата выбрана (их там много вариантов).
Ну и так двигайтесь по цепочке пока не произойдет соединение.
Внимательно изучите всю документацию по ваше КОНКРЕТНОЙ плате ESP32.