VT100

я правильно понял что транзистор не запустить с таким динамиком и нужно менять и транзистор и динамик.

И транзистор, и динамик вполне сгодятся и те, что есть. Но вы и сами догадались, что соединить их надо по-другому:

чтобы раскачать низкоомный динамик его нужно ставить на вторичную обмотку трансформатора.

Для маломощного транзистора оптимальное нагрузочное сопротивление (прикидочно, при токе коллектора, не превышающем допустимого) - несколько сотен ом, а у вас - всего 8.
Зададим коллекторный ток покоя 50 мА, и при таком токе на 8 омах будет всего-то 0,4 вольта. Т.е. размах неискажённой звуковой синусоиды всего 0,8 вольт, это очень тихо. А транзистор может развить аж 2,5 вольт (при 5-вольтовом питании, если выставить рабочую точку посередине), т.е. в 6 раз больше. Значит, для удобства работы транзистора между коллекторной цепью и низкоомным динамиком нужен понижающий трансформатор. Если вы заглянете в схему любого маленького приёмника (обязательно старинного, когда они ещё делались на транзисторах, а не микросхемах), то увидите там такой трансформатор. При самодельном изготовлении в первичной обмотке надо намотать 200...400 витков (провод 0,15...0,2 мм), во вторичной - 50...80 витков (0,35...0,5 мм). Магнитопровод - какой удастся раздобыть, обязательно не ферритовый, а железный, и таким размером, чтобы поместилась вся обмотка (это примерно 2...3 см). Ну или взять готовый из вышеупомянутого приёмника.

Ну и напоследок напоминаю про моё замечание насчёт переменного резистора RV1 в самом начале, о котором все забыли (кроме меня). Вместо 1 кОм поставьте туда 100 кОм и с его помощью установите коллекторный ток покоя 50 мА.

Математика великая наука. (Говорим про Ардуино)
Аналоговый вход (к которому подключается Потенциометр) имеет разрешение 10 бит. Это 1024 значения.
Делаем пропорцию:
1024 - 100%
Read - х%
а = ((значение считанное с аналогово входа) * 100 )/ 1024,
В результате переменная "а" будет принимать значения от 0 до 100.
Вывод результата труда не составит.

Это называется муар.

Первая сетка - это пиксели монитора.

Вторая - пиксели сенсора камеры.

НИКАКОЙ.
То, что Вы хотите сделать -- делать нужно не так.
Вам надо:
1. Блок питания на 24 В и достаточной мощности;
2. Понижающий преобразователь из 24 в 5 (или 24 в 3,3, если будите брайть не ###дуину, а, например, STM32);
3. Микроконтроллер (на ваш вкус и цвет);
4. Его величество -- ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР. Брать надо те полевики, которые способны открываться от логических уровней. Ну и, естественно, брать надо на подходящий ток с запасом.

Частота ШИМа у вас должна быть небольшая, но лучше делать чуть больше верхней границы слышимости (>22 кГц), вполне хватит 30 кГц.

В итоге должно быть как-то так:

https://tinyurl.com/y53l34su

Граница слышимости человеческого уха примерно 13-16кГц, в зависимости от возраста. В детстве до 18-20 кГц, но больше 20кГц даже маленькие дети уже не слышат обычно.

Непонятно из вопроса, должен ли динамик пищать в игрушке? Если пищит, но не должен - значит, на него попадает что-то, чего быть не должно.

Если просто хотите что-то услышать, подавайте частоту 500 Гц - 3 кГц, этот диапазон наиболее четко слышим для человеческого уха.

Кстати, для большинства игрушек напряжение обычно 3В, а не 12.

20кГц-30кГц - это:
1. За пределами слышимости большинства людей
2. За пределами рабочих частот большинства динамиков.

+ Квадратная волна на высоких частотах разваливается, чисто из-за того что на уровне электрической схемы высокие частоты будут пропадать.

Если хочешь хорошо услышать - попробуй подать что-то в диапазоне от 500гц до 10кГц.
Ну и вместо ШИМ лучше что-то похожее на синус.

PS: А эта игрушка точно от 12в работает?

Это обычный сдвоенный мультиплексор со стробируемым выходом.
Для реализации любой логической функции на мультиплексоре нужно задать таблицу истинности этой функции на входах данных, а адресные входа будут входами функции.
Если вообще для самых маленьких, то для исключающего или нужно подать на входа 6, 5, 4, 3 комбинацию 0, 1, 1, 0 соответственно. Входа 2 и 14 будут входами функции XOR, а вывод 7 -- будет выходом функции.
Я сперва это написал, но потом увидел, что у вас на схеме как раз-таки так и сделано -- на входа 3 и 6 подан нуль, а на входа 5 и 4 подана единица, в чём тогда вопрос заключается?)

ПЛК - это скорее про софт, чем про хард.
Внутри ПЛК вполне может скрываться и STM32, и Raspberry, и даже комп на винде, и никакого резервирования.

Вся соль - в разных специальных промышленных протоколах и надёжности программ.
Например на ПЛК в принципе нет ошибок связанных с памятью, ибо никто программисту не даёт доступа к памяти и указателям, а время выполнения строго контролируется, причём даже между несколькими узлами: на уровне протокола можно гарантировать, что условно 10 физически разнесённых узлов одновременно выполнят какое-то действие с точностью до микросекунд.

Так что если ошибка и будет - она будет в логике, а не в том как она реализована.

Ну и сверху это всё ещё обмазано маркетингом и всякими интерфейсами для совместимости с другим оборудованием.

И будет ли 2 микроконтроллера(один из которых в резерве и будет запускаться, при неисправности основного) более надежны, чем ПЛК siemens?

Если ты докажешь, что в программе нет багов, а электрическая схема будет достаточно адекватной, чтобы случайно 220 на логические входы не подать, то это будет даже надёжнее.

Очень похоже, что ваш новый блок питания создает электромагнитные помехи на VGA кабель. Что можно попробовать:
- заменить VGA кабель
- использовать HDMI, если возможно
- включить монитор и БП в одну розетку (если они в разных), убедиться в нормальном заземлении и того и другого
- заменить блок питания
- заменить монитор

свистит дроссель/катушка в цепях питания.
найти можно с помощью стетоскопа, в автомастерских часто так выслушивают, у них специальный стетоскоп с узким носиком.
разобрать комп - прослушать каждый дроссель материнки (питание процессора) и блока питания. все делать крайне аккуратно ибо в БП 220 вольт гуляет.
обычно свистят "квадратные" и броневые. они в отличии от тороидальных состоят из двух половинок, стянутых/склеяных меж собой. стяжка ослабляется, клей разрушается и половинки начинают вибрировать/стучать об друг друга.
хотя теоритически и тороиды могут треснуть...
ремонт "правильный" - замена элемента/платы/блока.
ремонт "подручный" - выключить, подожать полчаса на разряд кондеров и прокапать суперклеем места стыков магнитопровода и сжать. неплохо еще прокапать места крепления магнитопровода к корпусу элемента.