Начинающим на Arduino: Упаковываем конечный автомат в отдельный класс и библиотеку

Что бы подтянуть в наследник конструкторы базового класса можно написать так:

using SmartButton;

Наверно имеется ввиду примерно такая конструкция:

class IButtonClickObserver  {
public:
    virtual void onButtonToggle () = 0;
};

class PushButton {
public:
    PushButton (IButtonClickObserver *observer) : observer_ (observer){}
private:
    void onToggle () {observer_->onButtonToggle();}
    IButtonClickObserver  *observer_;
};

class MyApp : public IButtonClickObserver {
   MyApp () : button_ (this){}

   void onButtonToggle () override final { /* do smthing useful */}
private:
   PushButton button_;
};

Это с использованием виртуальных функций. Можно с шаблонами, код будет посложнее, однако удастся избежать лишнего указателя на vtable и убрать интерфейс observer. Можно так и так, но первый вариант на мой вкус удобочтимее.

#include <functional>

class PushButton {
public:
    template <typename K, void (K::*func)()>
    void setObserver(K *object) {
        func_ = func_wrapper<K, func>;
        object_ = object;
    }

protected:
    void onToggle () {func_ (object_);}

    template <class K, void (K::*func)()>
    static void func_wrapper(void *obj) {
        return (static_cast<K *>(obj)->*func)();
    }
    std::function<void(void *obj)> func_ = nullptr;
    void *object_;
};

class MyApp {
public:
    MyApp () {
        button_.setObserver<MyApp, &MyApp::onToggle> (this);
   }
    void onToggle ();
protected:
    PushButton button_;
};

К сожалению, я не силен в C++.
1) Ивент-обсервер:
У вас есть события и обработчики. Событие к примеру "нажатие кнопки", "правый клик мышкой" и тд и тп
Обработчик это объект который "слушает"(ждет) событие и когда оно происходит выполняет какие-то действия
В этом случае ваша кнопка не знает что будет происходить по её нажатию. Условно можете это представлять как реальную кнопку, которая не знает, что будет происходить в цепи когда на неё нажмут, она лишь замыкает или размыкает контакт.
По аналогии вы создали кнопку, которая может зажигать только светодиод. В реальном мире это выглядело бы как кнопка связанная с светодиодом, которая не может быть использованна ни с чем кроме светодиода. Не логично, лучше создать универсальную кнопку)

Чем больше ваши классы связанны между собой тем сложнее будет расширять (масштабировать) систему в будущем.

А по поводу SOLID.
Это 5 принципов, следуя которым, вы в 90% случаев напишите хороший код, который вы сможете легко тестировать, масштабировать и поддерживать в будущем

#include <Wire.h>
#include "ssd1306.h"