VT100

Копать в сторону ACPI, упомянутого rPman . Не забывая совет hint000 . Например - изучить исходники линуксового halt.
Я так думаю ©

Некоторое время знаком с контроллерами по типу арудино.
.....
Но все это сделано на стандартных базовых компонентах, которые можно найти в контексте поиска ...

Бросить "ходунки" Arduino и осваивать языки высокого уровня (ЯВУ), типа Си. Начать, например, с понимания подводных камней millis и освоения концепции прерываний.
Осваивать электронику, чтобы иметь возможность правильно подключить любой датчик с открытой документацией (+ технический английский) и написать "драйвер" для него под любой микроконтроллер самостоятельно или, хотя бы, - уметь разобраться со скачанными из интернета схемами и кодом для review или исправления ошибок.

Текущие поплавочные датчики ужасные, судя по отзывам, геркон в них может залипнуть ...

Собрать информацию об условиях (перегрузки по выходу) и причинах (ошибки в конструкции и/или монтаже) отказов. Обдумать применимость источников отказов применительно к своей системе.

Я пытался найти более дорогие датчики ..., но не понимаю, если это релейный датчик, ...

Навык "Электроника" в приложении к "Промышленная автоматика".

Датчики в баке я хотел бы заменить на датчики определения уровня, то есть понимать, сколько конкретно воды в баке ... Некоторые делают кондуктометрические, но я вообще не понимаю как это работает.

Измеряется проводимость (conductivity) между электродами (может быть и более двух), погружёнными в измеряемую среду. Самые заметные подводные камни - коррозия электродов и электролиз среды. Навык "Электроника" в приложении к "Конструирование датчиков неэлектрических величин".

... кроме дешевых М8 коннекторов, на проводе ничего не нашел. Хотя видел, как люди встраивают гнезда в коробки и подключают обычным plug-and-play - что это за коннекторы?

M8 - вполне промышленное решение. Если не купить по ошибке соединители с обжимными контактами и колхозить обжим пассатижами.
Что понимаете под PnP применительно к соединителям?

"Пукалки" №№ 1 и 2 - ни о чём. Третий - может быть и справится. Если не будет справляться - попробовать добавить на выход конденсатор на 470-1000 мкФ.
"Огромный" конденсатор в родном БП - стоит со стороны сети. Поэтому и большой.

Так вот когда сервопривод включается esp может вовсе выключиться

Без схемы соединений и указания моделей всех блоков (или ссылок на магазины) дальнейший разговор бессмысленен. Уж не запитан ли сервопривод от стабилизатора на плате ESP?

Полностью разряженные 3 банки никеля ~ 3 В. Полностью разряженная банка лития ~ 3 В. И т.д. по рабочему диапазону напряжений.
Ставьте одну. И не забудьте о стартовом токе коллекторного двигателя.

чтобы посоветовали 1 книгу для изучения схемотехники или электроники

Попробуйте классику - "Искусство схемотехники" Хоровица и Хилла. Там и печка есть и куда от неё танцевать.

Поскольку все ПК и дебильники выходят из строя рано или поздно, то вечный цикл сломает их со 100% вероятностью. ;-)

А как же блок питания? Как минимум - напряжения около 5 В на пурпурном проводе STB без нагрузки и с ней и выше 4 В на сером PGOOD под нагрузкой.
Да и батарейку - тоже не повредит проверить. Если не заменой, так хотя-бы вольтметром.

Шершавый - проволочный (cement wirewound). Отличается намного большей перегрузочной способностью (когда при включении в сеть заряжается конденсатор выпрямителя). Такой ищите.
Другие резисторы надо будет брать намного большей мощности и то - он всё равно сможет уйти в обрыв в самый неподходящий момент.

Резисторы на несколько десятков Ом последовательно в линиях данных.

Карлсоны, поди, через разъёмы подключены к видяхе? Перекинуть провода от карлсонов на разъёмах и решить, что неисправно - карлсон или цепи управления на видяхе. Дальше по обстакановке, знаниям и ресурсам.

Метеостанция с часами и куртизанками?
Если есть у родных или знакомых производство чего-либо - малая автоматизация?

Каскады на Q1-Q4 сделаны как-то глупо, транзисторы всё время открыты.
Что за энкодеры применены?
И вообще - зачем "святые оптрончики", если они не делают гальваническую развязку?

горячие контакты кабеля на обоих концах HDMI - могут о чем-то говорить? Прямо реально горячие, не теплые.

Я бы пригласил электрика. На предмет проверки рабочего N и защитного PE в розетках, разделённых 8 метрами. А то, может, они от разных кабелей/вводов/и т.д. запитаны?
Или самому померять напряжение между указанными проводами розеток. В здоровых розетках - должно быть очень близко к нулю, условно - меньше 0,1 В~. А если есть амперметр-клещи - можно померять ток в оплётке этого кабеля.

Если говорить про AVR'ки, то некоторые допускают подключение внешнего ОЗУ:
ATmega162, 64, 640, 128, 1280, 1281, 256, 2560, 2561.
Выпускаются ли Arduino на их базе - не знаю.

Из-за изменений токовой нагрузки - дроссели дают "пачки" писков. Воспринимается - как щелчки.
Попробуйте на внешний микрофон записать.
P.S. Этот вопрос был уже на днях?

ардуинку которая будет эти самые обороты регулировать pid контроллером.

1 (один) операционный усилитель, питающийся напрямую.

Где будет лучше всего разместить термодатчики на трансформаторе (или рядом с ним) и как их крепить к нему, нужно ли использовать термопасту/термопрокладку/термопроводящий клей, или хватит обычный жидких соплей.

Думаю, сверху в центре сердечника - неплохо. "Сопли" - однозначно плохо. Лучше - какой-либо пружинкой, опирпющейся на элементы конструкции.

Не приведет ли это к КЗ/наводкам на трансформаторе?

Если не вмешиваться в его конструкцию (например - сверлением магнитопровода), то К.З. не будет.
В вопросе о наводках - не согласованы падежи. Кто на ком стоит?

Ну и, длительная работа - не согласуется с низким напряжением аккумулятора.