Arduinoでセンサで値を取得した入力に対して、閾値以上なら出力を一定時間常に遅らせるプログラムを書きたい

意外と面倒でした。
まず、ループ中にdelayを入れると反応（処理の分解能）が悪くなるため、入れないようにします。
次に、データ取得と遅延動作処理は、それぞれ別の時刻値変数を用いて発火を管理します。

今回、データ取得間隔200msと遅延時間500msより、最大３個分の過去の状態変化を保持しておく必要があります。そのために簡易的なキューを用います。

以下は概念コードです。実機上では試していないので、適宜修正してください。

int last_time = -1; // 前回の状態取得時刻
int last_state = -1;// 前回の状態

// 簡易的なキュー
// 過去３回分の状態の変化と時刻を記録
int queTime[3];
int queState[3];
int que_cnt = 0;

// キューに時刻と状態を追加
void push_que( int time, int state)
{
    if( que_cnt >= 3) return;

    queTime[que_cnt] = time;
    queState[que_cnt] = state;
    que_cnt++;
}
// 先頭要素の時刻を返す
int head_que( void)
{
    if( que_cnt <= 0) return -1;
    return queTime[0];
}
// 先頭要素の状態を返して削除
int pop_que( void)
{
    if( que_cnt <= 0) return -1;

    int state = queState[0];

    // 要素を先頭にずらす
    for( int i = 0; i < que_cnt-1; i++){
        queTime[i] = queTime[i+1];
        queState[i] = queState[i+1];
    }
    queTime[que_cnt-1] = -1;
    queState[que_cnt-1] = -1;
    que_cnt--;

    return state;
}

int loop( void) {

    int cur_time = millis();

    // 状態を取得
    if( (cur_time - last_time) >= 200){
        int val = analogRead(0);
        int cur_state = (int)(val > minV);

        // 状態が変化 : キューに追加
        if( cur_state != last_state){
        //  Serial.println(val);
            push_que( cur_time, cur_state);
            last_state = cur_state;
        }
        last_time = cur_time;
    }

    // 溜まった状態を処理
    int head_time = head_que();
    if( head_time > 0 && (cur_time - head_time) >= 500){
        int state = pop_que();
        if( state){
            analogWrite(11,HIGH);
        }
        else{
            analogWrite(11,LOW);
        }
    }
    // delay(1);    // 不要。入れる場合もできるだけ短くすること
}