Для решения данной задачи, необходимо воспользоваться платформой Arduino и написать соответствующий код. Для начала, подключим светодиодную ленту к Arduino. В случае, если используется адресуемая светодиодная лента (например, WS2812B), необходимо подключить ее к любому цифровому пину данных (например, пину 6) и подключить пин питания (+5V) к источнику питания Arduino (например, 5V или VIN), а пин земли (GND) - к земле Arduino. Теперь, напишем код для Arduino:

cpp

// Подключение библиотеки для работы со светодиодной лентой

#include <Adafruit_NeoPixel.h>



// Определение параметров светодиодной ленты

#define LED_PIN 6

#define LED_COUNT 60



// Создание объекта для работы со светодиодной лентой

Adafruit_NeoPixel strip(LED_COUNT, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);



// Определение пина кнопки

#define BUTTON_PIN 2



// Определение пина для шим (PWM)

#define PWM_PIN 9



// Флаги для отслеживания состояния кнопки и состояния светодиодной ленты

bool buttonState = false;

bool ledState = false;



// Переменная для счетчика времени

unsigned long startTime = 0;



void setup() {

  // Инициализация светодиодной ленты

  strip.begin();

  strip.show();



  // Настройка пина кнопки как входа

  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT);



  // Настройка пина для шим (PWM)

  pinMode(PWM_PIN, OUTPUT);

}



void loop() {

  // Считываем состояние кнопки

  bool buttonPressed = digitalRead(BUTTON_PIN);



  // Если кнопка нажата и состояние светодиодной ленты не активно

  if (buttonPressed && !buttonState) {

    // Сохраняем текущее время

    startTime = millis();



    // Устанавливаем состояние кнопки в активное

    buttonState = true;



    // Включаем светодиодную ленту

    ledState = true;

  }



  // Если состояние светодиодной ленты активно

  if (ledState) {

    // Рассчитываем время, прошедшее с момента включения

    unsigned long currentTime = millis() - startTime;



    // Ограничиваем время включения светодиодной ленты 3 секундами

    if (currentTime > 3000) {

      // Выключаем светодиодную ленту

      ledState = false;

    }



    // Рассчитываем яркость светодиодной ленты

    int brightness = map(currentTime, 0, 3000, 0, 255);



    // Устанавливаем яркость на пине для шим (PWM)

    analogWrite(PWM_PIN, brightness);

  } else {

    // Выключаем пин для шим (PWM)

    analogWrite(PWM_PIN, 0);

  }



  // Обновляем состояние кнопки

  buttonState = buttonPressed;

}

В данном коде используется библиотека `Adafruit_NeoPixel` для работы со светодиодной лентой. Для управления светодиодной лентой используются пины данных (LED_PIN) и количество светодиодов (LED_COUNT). Затем, определяется пин кнопки (BUTTON_PIN) и пин для шим (PWM_PIN), который используется для изменения яркости светодиодной ленты. Также, объявляются флаги для отслеживания состояния кнопки и состояния светодиодной ленты, а также переменная startTime для отслеживания времени включения светодиодной ленты. В функции setup() происходит инициализация светодиодной ленты и настройка пинов кнопки и шим. В основной функции loop() считывается состояние кнопки и проверяется, была ли она нажата и состояние светодиодной ленты не активно. Если это условие выполняется, сохраняется текущее время в переменную startTime, устанавливается состояние кнопки в активное и включается светодиодная лента. Далее, если состояние светодиодной ленты активно, рассчитывается время, прошедшее с момента включения, и ограничивается 3 секундами. По истечении этого времени, светодиодная лента выключается. Также, рассчитывается яркость светодиодной ленты на основе текущего времени и устанавливается на пине для шим (PWM_PIN). Если состояние светодиодной ленты неактивно, пин для шим выключается. Код следует загрузить на Arduino, подключить ее к питанию и нажать кнопку. В результате, светодиодная лента будет плавно включаться и достигать максимальной яркости в течение 3 секунд.