Внимательно присматриваясь к рендеру (за отсутствием ссылки на) KY-019 можно заметить, что на плате реле уже есть всё, что нужно для его управления от ардуино. И транзисторный ключ с необходимым резистором на входе и диод для гашения самоиндукции обмотки при выключении.
1. На ночь - отключать питание колонок. Днём класть на всё.
2. Жаловаться в ... какой-то надзор?
3. Купить в магазине 2..3 ферритовых кольца с высокой проницаемостью (1..10 тыс. ед.). Вокруг одного кольца сделать 2..5 витков входного провода. Вокруг другого - провода на пассивную колонку. Вокруг третьего - провода питания. Кольца расположить как можно ближе к плате усилителя.
Может поможет.
На мой взгляд - можно сделать всё (с внешней микросхемой Ethernet MAC), кроме звука.
Возможность "утоптать" и звук - надо исследовать с временными диаграммами в руках и может потребоваться сильная оптимизация ПО (ассемблерные вставки).
Можно предусмотреть в цепи питания каждого из устройств перемычку для подключения амперметра и править ПО наблюдая ток потребления, как в фильме "Аполлон-13". Надо только помнить, что не всякий прибор сможет показать, например, GSM-burst.
Но, поскольку для адекватной правки всё равно надо будет изучать документацию, то можно с неё и начать... Токи потребления в режимах ожидания - дадут верхнюю границу тока покоя системы. В рабочих режимах - типичное потребление тока. Далее - проинтегрировать эти токи за длительный период. Например, за час состояние ожидания составит 50 минут, работа без передачи данных - 9 минут и передача данных 1 минута. Средний ток = (I1*50+I2*9+I3)/60. И не забывать пересчитывать токи DC/DC конвертеров через мощность на выходе и входе (сообразно измению напряжений) и типовому КПД.
Если имеется в виду загрузка процессора Ардуины, то почти никак.
1. Накатить на несчастную мегу RTOS, отправлять в одной из задач эти данные и мириться с дальнейшим ухудшением быстродействия.
2. Если основная программа имеет big loop - отправлять некие данные при каждом проходе основного цикла. Если есть возможность привязки к одному из постоянно действующих таймеров - отправлять его "тики". Если нет - отправлять "still alive" и по факту приёма рассчитывать нагрузку на приёмной стороне.
По "схемотехнике" - изучать схемотехнику. Например - Харрис и Харрис или Хоровица и Хилла.
По "топологии", например, - это: caxapa.ru/lib/emc_immunity.html
Про что? В правильно заданном вопросе - половина ответа...
Предполагаю, что интересует процесс квантования, как отображения непрерывного ряда напряжений на конечное множество двоичных кодов.
Эта идея — деления напряжения — лежит в основе преобразования двоичного кода в постоянное напряжение, что необходимо для работы компьютеров.
Странное утверждение. Оно не является ни необходимым, ни достаточным.
Недостаточно вводных по энергосбережению.
Если требования не жёсткие и есть выключатель питания - пересчитать схему на номинальное питание, например, 3.0 В и поставить любой понижающий преобразователь на необходимый ток.
Если нежёсткие, но нет выключателя питания (только программно) - искать преобразователь с "true shutdown".
Если жёсткие - искать преобразователь по минимальному току собственного потребления при малой нагрузке. Например - преобразователи, переходящие из режима PWM в PFM (с увеличенной кратковременной нестабильностью напряжения). Не забыть проверить возможное влияние этого режима на аналоговые узлы.
И т.д.
Желательно - по трём проводам, включая "землю" (GND).
Схема на XY-017 есть? На вид - там лишняя ИМС U2, которая навевает мысли, что это преобразователь USB-RS485, который тут не пригоден.
Какая ардуина используется? По схеме Nano вижу, что линии UART mega328 никак не отделены от FT232, что может вызывать конфликт при подключении XY-017 в параллель.
Поищите, что пишут тут по словам HDL Verilog.
Если интересует получение процессора в кремнии - поищите на сайтах фирм Synopsis и Cadence - в каких вузах у них есть университетские программы. Вроде я правильные фирмы назвал?
Если интересует разработка процессора "на бумаге" и работа с образцами - поищите тоже самое на сайтах фирм Xilinx, Intel/Altera, Lattice.
А если посмотреть на Восток, то и книжка Александра(?) Фрунзе "Микроконтроллер - это просто" может зайти.
Да, она про 51-е. Но как указали выше - важна методология, а не ядро или кремниевый субстрат.
Тем более, что есть 51-е с исполнением команд за один такт.
А Восток... Там 51-е сотнями миллионов клепают. Контроллеры игрушек, Smart-батарей, системные контроллеры ноутбуков (KB3310 и т.п.) и ПК (ITE). Тыши их.
На плате (например - nano) есть преобразователь USB-UART (IC1, используется и для прошивки и для обмена данными). Программируешь соответствующим образом в дурине UART (IC3) и "открываешь" на ПК виртуальный COM-порт (например - /dev/ttyUSB0, который организуется поверх USB за счёт IC1).
Voila! Есть связь.
Раз это пьезопреобразователь, то у него возможна сильная зависимость ёмкости от приложенного напряжения. Имеется в виду, вероятно, что измерение надо провести при том-же [среднем] уровне постоянного напряжения, который будет приложен к преобразователю в реальной схеме.
Можно попробовать вариант с подсовыванием BSDL-файла для этой ИМС (см. сайт Microchip/Atmel) в программу JAM Player от Altera/Intel на манер, описанный тут: www.awce.com/avrjtag.htm
Предварительно, конечно, следует прозвонить - действительно ли это разъём JTAG от этой ПЛИС.
1. Про то, что это сборка из 4 независимых резисторов - уже ответили.
Слева от R12 что? Напряжение питания или эти-же сигналы? Если первое - всё норм (см. ответ про "подтяжки"). Если второе, то номинал завышен на 1.5-2 порядка.
2. Я бы сказал, что достаточно от 1 до 10 кОм. Чем меньше - тем меньше влияние помех. Значение надо согласовать с последовательными резисторами в линиях, если они есть. Критерий - обеспечение достаточно низкого уровня при передаче " 0".
3. Х.З. что это. Что с другой стороны разъёма?
Телепаты в отпуске, как обычно говорится в таких случаях.
Какое задание дано (схема, диапазон входного и выходное напряжения, диапазон тока нагрузки), по какой методичке решаешь?
P.S. Формально - задача может и не иметь реального решения ввиду того факта, что ближайшее стандартное значение напряжение стабилизации стабилитронов (не берём в рассмотрение "шунтовые" интегральные стабилизаторы) равно 5.1 В.