Почему циклы Do While не останавливаются?

У вас есть две проблемы, связанные с проверкой границ. Для краткости, поскольку все светодиодные ветви оператора switch одинаковы, я буду ссылаться на legNumBrightness вместо отдельных legThreeBrightness, legFiveBrightness, переменные legSixBrightness, так как это относится ко всем трем (по отдельности).

Поскольку циклы do while всегда запускаются один раз перед проверкой условия, возникает проблема со значением legNumBrightness, выходящим за пределы допустимого диапазона. т. е. когда оно равно 255, оно уменьшается на единицу, пока не станет равным нулю, а затем, поскольку 0>=0 все еще верно (0 равно 0, после all), он снова уменьшается, поэтому legNumBrightness теперь равен -1. Таким образом, при следующем посещении этого legNumBrightness = 255 выполняется приращение вверх на одну ветвь, пока не будет достигнуто 255 <= 255, что снова верно, и, следовательно, перейдет к 256. Поскольку используемый тест границ if используется только для legNumBrightness == 255, он будет уменьшаться только в том случае, если значение равно точно 255. Таким образом, если оно не равно 255, оно будет увеличиваться до тех пор, пока достигнуто максимальное значение int (32767), переполнение до -32768 и, возможно, дальнейшее переключение между -32768 и 32767.

Поэтому, чтобы исправить это, вам нужно изменить проверку привязки if (legNumBrightness == 255) на если (legNumBrightness >= 255). Теперь, из-за цикла do while, legNumBrightness по-прежнему будет иногда переходить к -1 и 256, но может больше не выходит за рамки 256. Чтобы исправить превышение -1 и 256, удалите = из тестов do while, чтобы они стали while (legNumBrightness > 0) и while (legNumBrightness < 255) и, таким образом, не будет пытаться увеличивать или уменьшать приращение при достижении границы.

Я бы также рекомендовал использовать цикл while() вместо цикла do while(), чтобы условие проверялось перед запуск содержимого цикла, но после краткого тестирования этой логики в этом нет необходимости.

например, для legThreeBrightness

 case 4:  //-1 для контакта 3
        if (legThreeBrightness >= 255){
          do {
                //Serial.println(legThreeBrightness);
                analogWrite(3, legThreeBrightness);
                delay(delayTime);
                legThreeBrightness = legThreeBrightness - increment;
             } while (legThreeBrightness > 0);   
             //legThreeBrightness = 0;
        }
        else {
         do {
                //Serial.println(legThreeBrightness);
                analogWrite(3, legThreeBrightness);
                delay(delayTime);
                legThreeBrightness = legThreeBrightness + increment;
             } while (legThreeBrightness < 255);
             //legThreeBrightness = 255;
        }
      break;

Я согласен с @Gerben в том, что вам нужно изменить >= и <= на > и < соответственно для проверки цикла do-while.

Во-вторых, ваш оператор if ожидает, что legThreeBrightness (и др.) будет равен 255, чтобы уменьшить яркость. Поскольку ваш оператор while превышает 255 из-за <= 255, оператор if всегда будет выполнять else и, поскольку это do-while, он выполнит цикл один раз, увеличивая legThreeBrightness.

Чтобы исправить это, измените оператор if, чтобы он проверял значение выше 250:

case 4:  //-1 для контакта 3
    if (legThreeBrightness > 250){  // <---- Обратите внимание на > 250
      do {
            //Serial.println(legThreeBrightness);
            analogWrite(3, legThreeBrightness);
            delay(delayTime);
            legThreeBrightness = legThreeBrightness - increment;
         } while (legThreeBrightness > 0);   
         //legThreeBrightness = 0;
    }
    else {
     do {
            //Serial.println(legThreeBrightness);
            analogWrite(3, legThreeBrightness);
            delay(delayTime);
            legThreeBrightness = legThreeBrightness + increment;
         } while (legThreeBrightness < 255);
         //legThreeBrightness = 255;
    }
  break;

Это легко проверить, и вы сразу увидите, что проблема исчезла.