also ich würde es ja nicht so sehr nach Funktionen und Variablen aufteilen sondern nach logischen Komponenten und zusammenlassen was zusammen gehört.
Ich weis nicht ob ich deinen Anwendungsfall erraten habe, aber mein Robot hat ein lcd, motor, einen Gyrosensor, einen webserver,...:

Dann noch ein Lesetipp falls noch nicht gesehen, der Buildprozess der Arduino IDE
und etwas ausführlicher erklärt, wie aus der ino ein cpp wird:
https://grahamwideman.wikispaces.com/Arduino+--+Project+structure+and+build+process