Армянское Радио

Все выкинуть кроме диода. Диод подключать как светодиод - через резистор. В глаза и на людей не направлять!

На схеме изображен вариант для контроллера с выводами типа открытый коллектор. Такой контроллер управление по схеме с общим минусом просто не потянет-"плюс" он может выдавать только через резистор, сопротивлением в килоомы.
Контроллеры AVR имеют комбинированные выходы. При классической настройке (DDRx=1), они работают в режиме push-pull, так что им без разницы, использовать общий плюс или общий минус - у них и плюс и минус подаются через транзистор.

Ничего "дифференциального" в данной схеме нет, защиты от помех - тоже.

Как насчет хотя бы полистать даташит или easyelectronics?

При входе в обработчик, все прерывания блокируются, так что если в обработчике не делать sei (есть умельцы), никто его не прервет. При вызове reti, прерывания включаются на место.

Во-первых, есть готовые драйверы - микросхемы, в которых уже все есть для подключения дисплея.
Во-вторых, изучите подход с объединением светодиодов в матрицу. 6 цифр, это 6 знакомест по 8 элементов, это 14 транзисторов - 8 на катоды, 6 на аноды (или наоборот). Транзисторы есть в виде сборок - корпус как у микросхемы, а внутри - мощные ключи. ULN2003 вас может заинтересовать.

Ну и у биполярных транзисторов надо ставить резистор между базой и выводом контроллера, порядка двух килоом.

Начать можно с изучения опций компилятора - там должны быть режимы оптимизации под размер кода, но при этом будет страдать производительность.

Дальше, компоновщик может выдать карту размещения ресурсов, где можно посмотреть размеры каждой процедуры.

Любой из модулей будет работать с микроконтроллером из перечисленных. По какому критерию вы не можете выбрать модуль?

Предлагаю вам самостоятельно найти ответы в этих документах:
Описание попсовой батарейки CR2032 на википедии.
Даташит на контроллер
Даташит на bluetooth-трансивер
Расчет подключения светодиода к источнику постоянного напряжения

Начните с извлечения из этой документации нужной информации, дальше останется только вычислить, в чем я вам помогу.

Да, можно будет.

Открываете даташиты на контроллер и модуль.
Ищите в даташите на модуль тип интерфейса - SPI, I2C, UART, и так далее.
Ищите в даташите на контроллер этот же тип интерфейса. Если есть поддержка на аппаратном уровне - хорошо, нет поддержки - решаете вопрос с эмуляцией.

Сравниваете логические уровни - TTL это или CMOS, совпадают ли напряжения питания.

Если одна из CMOS-микросхем например на 5V, а другая - на 3.3, у второй должно быть указано, толерантна ли она к 5V на своих входах, или потребуется преобразователь уровней.

Сравниваете скорости работы интерфейсов - контроллер желательно брать в несколько раз быстрее модуля.

Хорошая книжка - Пей Ан, "Сопряжение ПК со внешними устройствами."

UART поддерживают практически все современные микроконтроллеры. Большинство из них имеют аппаратную поддержку - от программиста требуется только вовремя снабжать трансивер UART байтами.

При отсутствии аппаратной поддержки, ее можно эмулировать