Borys Latysh

ДА - заработает. 100% даже можно будет потом видеокарту прообгрейдить.
Запас есть (небольшой).

команда для подключения библиотеки
#include "Firmata.h" (первая строчка в примере)
В примере хорошо видно что все обращения к библиотеке выглядят как:
Firmata.setFirmwareVersion(0, 1);
Firmata - собственно название библиотеки
setFirmwareVersion(byte major, byte minor) - задать имя и версию прошивки по имени файла (без .pde)
Описание функций этой библиотеки смотрим здесь:
https://doc.arduino.ua/ru/prog/Firmata

hex - файл это МАШИННЫЕ КОДЫ. То есть набор кодов которые процессор контроллера интерпретирует как команды.
Все контроллеры имею разные по конструкции внутренние элементы и следовательно разные наборы команд процессора.
Поэтому прежде чем заливать прошивку в Ардуино нужно обязательно указать какой именно контроллер будет запрограммирован.
Команда на языке высокого уровня (С++) сопоставляется с контроллером через набор библиотек и затем превращается в набор команд которые и составят содержимое hex файла записываемого в память контроллера.
Язык C# НЕ имеет такого интерпретатора для микроконтроллеров используемых в Ардуино.
Следовательно НЕТ возможности программу написанную на языке C# скомпилировать в исполняемый hex файл.
Следовательно нужно ПЕРЕПИСАТЬ текст программы написанной на языке С# (в текстовом редакторе) используя синтаксис языка C++ и уже затем его можно будет откомпилировать для записи в память контроллера.

100% Arduino IDE - язык C, С++.
Это простой старт можно сказать с места. Помигать светодиодом - это мечта любого программиста.
А дальше нужно искать что то более "Модное". Вариантов много.
На вершине пирамиды возможностей Microchip Studio - Язык С, С++, Assembler.

https://radioprog.ru/post/533
Это девайс для гитары я такой сделал работает отлично.
Смысл в том что мы оцифровываем сигнал на АЦП, потом делаем с ним что хотим, и потом собираем его с помощью 2 выходов ШИМ.
На Ардуине UNO или любой другой нужен Аналоговый вход и как минимум 2 ШИМ выхода.

Верный ответ написан в вопросе.
Да. Если есть серия то нужно делать свою плату и туда ставить контроллер и все необходимые компоненты.
С языками тоже все НЕ сложно. Программу можно писать на любом языке который поддерживается компилятором машинных кодов.
В среде Ардуино применен компилятор языка С++. В среде разработке от Микрочип есть еще Ассемблер (для истинных арийцев).
Это как бы официально поддерживаемые производителем железа компиляторы. На мой (субъективный) взгляд С++ - великолепен.

Памяти хватит 4 ГБ.
Винт вообще можно взять любой БУ там хватит 200 ГБ
А вот Блок Питания вероятно не хватит. Думаю 800 а может и 850 будет достаточно и это при условии не хуже Бронзы.

Ну как рекомендует производитель:
Минимальная мощность БП - 750 Вт.
То есть: рекомендую купить блок питания как минимум "Бронза" 750 Вт
Все остальное значения не имеет. То есть чем больше денег (в бюджете на комп) тем быстрее все будет летать.
При выборе процессора внимательно смотрим на максимальную ЧАСТОТУ памяти и НЕ переплачиваем за покупку более быстрой памяти. Все равно память будет работать на частоте процессора.

НЕТ не получится.
Arduino Leonardo - сделано на контроллере ATmega32U4 который имеет встроенный контроллер USB (очень полезный) и позволяет применить библиотеку эмулятора USB мыши и клавиатуры.
Поэтому получение подобной функции с использованием NANO потребует не просто "Бубна" а как бы "оркестра"- нескольких бубнов. Учитывая что цена вопроса "2 коп". купите любой модуль которые реализован на контроллере ATmega32U4 и получите нужный функционал.
P.S. Я собрал отличный девайс на базе китайского контроллера и плюс с интерфейсом SD карты на борту.

Для начала поставить 10-ку.
И если что то не сложится с драйверами (что мало вероятно) думать дальше.

Для получения ЗАМЕТНОГО ускорения работы систему :
1. Добавить ОЗУ .
2. Если получится вставить под систему SSD диск.
Второе очень сильно ускорит работу ПК.
Замена процессора не даст видимого ускорения работы системы в офисных задачах.

При заявленных требованиях "4 корпусных крутилятора" не нужны вообще. В среднем такая система может действительно уложиться в 100 Вт. И там кулера процессора хватит с головой. Остальное охлаждение будет производиться за счет вентилятора в БП.
Блок питания (обычный) на 350 Вт - таковым НЕ является. Он ЕСТ - 350 Вт ..... а вот отдает как правило около 50% (то есть 170-180 Вт). Те блоки питания которые действительно хороши "Бронза, Голд ,...." у которых КПД > 80%, в 60$ не попадаю даже близко.
Вывод:
Маслом кашу не испортить. Нужно купить МАКСИМАЛЬНО мощный (по заверению производителя) БП в рамках имеющегося бюджета.
По опыту могу сказать: "Хороший БП залог стабильной надежной работы ПК в будущем". Можно 350Вт а лучше 400Вт.

https://habr.com/ru/post/413895/
В данной статье отлично можно оценить увлекательный процесс программирования контролера.

Овчинка выделки не стоит. Скорее всего там стоит ПИК контроллер с ограниченными ресурсами и там скорее всего нет внешнего интерфейса.
Наиболее простым решением (но дорогим) будет покупка другого контроллера у которого есть необходимый внешний интерфейс.
ИЛИ сделать другой контроллер и самому его запрограммировать. Но подозреваю что это слишком сложная задача в данном случае.

Я кажется разобрался.
Modbus хорошее решение. Вот это мне здорово помогло там простой листинг.

https://habr.com/ru/post/249043/

Очень понадобится USB-RS485 для связи с ПК.
Вот библиотека на которой собственно у меня все получилось. В архиве отличный примеры все просто и понятно.

https://github.com/smarmengol/Modbus-Master-Slave-...

Идея такая: Есть массив как правило 16 ячеек (но я так понял его можно сделать значительно больше). В каждой можно положить число 2 байта длинной.
Адресация такая: Мастер ВСЕГДА номер "0". Все остальные - Слейвы с адресами от 1 до 247. (тоесть слейвов можно сделать 247 - максимум) . Адреса 248-255 - резерв системы.
Писать в ячейки массива, может как Слейв так и Мастер тут надо следить чтоб у каждого была СВОЯ ячейка.
Инициатором опроса ВСЕГДА выступает - Мастер. Каждый Слейв кладет в нужную ячейку свои данные и берет из другой ячейки необходимые ему данные. Мастер по запросу забирает у слейва его массив и актуализирует свой (центральный массив с учетом новых данных). Так по кругу мастер опрашивает всех участников сети. Работает все достаточно медленно (у меня).
И будет вам счастье.