Borys Latysh

Я бы: для начала - Блок питания посмотрел. А затем как это питание поступает на модули и контроллер. не исключаю подачу питания на ногу "+5в" вместо "VIN".
В общем если исходить, что модуль исправен то при правильном подключении время должно работать без проблем и никакие отключения электричества этому не мешают.

Это чистая физика.
На всех термопастах указан коэффициент теплопроводности.
Например популярная МХ-4 - Теплопроводность: 8.5 Вт/(м*К).
Я себе использовал на ЦП пасту HY-P13 - 13,4 Вт/(м*К)
У прокладок этот показатель примерно в 5 раз хуже.
Анализируйте описание товара и заметите прямую зависимость цены от этого показателя. HY-P13 примерно в 2 раза дороже МХ-4 но применение этой пасты дало снижение температуры на процессоре в 4 градуса (а это уже имеет значение).

P.S. жидкий металл сильно НЕ советую. Старайтесь применить материал максимально близкий к тому что был установлен на заводе.
Thermal Putty HY-234 - 4 Вт/(м*К) На процессор и видеокарту точно НЕ годится.

Повышающий DC/DC преобразователь.
5в нужны.

Да хватит.
Расчет мощности:
Сумируем все мощности потребления умножаем на 1,5 (запас прочности) - Это сколько надо,
Берем блок питания и смотрим сколько можем с него получить.
Дешевый БП это примерно 50% от заявленной мощности. А всякие "Голд" там 80-95%.
Учитывая что Cooler master MWE 550W это "Бронза" то скорее всего на 450 живых "Ватт" можно рассчитывать, что более чем достаточно.

Такой режим для автомобильного аккумулятора не желателен.
Даже если разряжать аккумулятор не более чем на 50% аккумулятора хватит на пару месяцев.
Заряжать ноутбук нужно только при работающем двигателе.

Рационально использовать контроллер можно только на языках С++ и Assembler.
Компилятор С++ в Arduino IDE такой же как в Atmel Studio (он же в Visual Studio) со всем набором доступных инструментов.
Все остальные варианты языков программирования не поддерживаются изготовителем и носят образовательный характер.

P.S. Так как Arduino использует "заводской" компилятор C++, можно использовать многие конструкции описанные в последней модификации языка ( 11, 14, возможно и 17).
В теле программы на С++ можно использовать команды Assembler, они будут успешно выполняться (иногда это нужно).

Да. Так можно.
Выход контроллера потянет - 40 мА максимум.
Суммарный ток по всем выходам - 200 мА. 6 каналов помещаются. ( 6 х 15 = 90 мА )
Vcc - это питание контроллера +5 в.

Все просто внимательно изучите описание.
Важно! Прерывания работают на определенных ногах Arduino.

Добавьте библиотеку - Wire.h
Она нужна для работы i2C.
Все лучше задавать в явном виде пример .

Эта задача решается на уровне контроллера управления станком (Mach3 например) который уже непосредственно управляет механической частью.
Дальше ваше решение. Вы:
Либо используете существующий инструментарий (контроллер + ПО Mach3, например) и будете жестко ограничены возможностями данной программы, но возможно найдете механизм интеграции ваших требований в это ПО.
Либо делаете свою электронику (контроллер) и к нему пишете управляющее ПО и на выходе получите то что вы предусмотрите вашим "планом ". (задача безусловно амбициозная)
В обоих случаях G-код будет на входе вашего ПО управления станком ( или Mach3 ) полученный как результат работы CAD программы, которых много есть.
На уровне G-кодов станки должны быть совместимы (если конечно вы планируете с этого заработать)

Не хватает мощности блока питания.
Когда подключен Блок питания к включенному ПК он питает и сам ноут и обеспечивает заряд батареи.
Если раньше с этим БП все работало нормально а теперь перестало - Ноут однозначно в ремонт.
Если это куплен б/у ноут с б/у БП то внимательно изучить спецификацию и найти подходящий БП.

Вообще такая задача решается при наличии внешних точек ориентации.
Белая линия на полу, GPS, 2 точки привязки на заданной территории (маяки), подсветка цели ...

Достоинство платформы Arduino является и ее недостатком.
Очень просто начать использование микроконтроллера НО потом тяжело (психологически) выйти за пределы (достаточно ограниченного) функционала Arduino.

P.S. Но если нужно быстро решить прикладную задачу то альтернативы нет. 2 дня и прототип работает.

Вот что случилось в среде 2.0

А так все работает на 1.8.19

Ставим Arduino IDE 1.8.19 и будет счастье.

Arduino IDE 2.0 - пока сыровата.

Учитывая размах планов, я думаю более рациональным будет найти подходящий вуз и проучиться по специальности получив комплексные знания в этой области.
Главный цель - комплексность.
Я также расширяю кругозор (не так радикально конечно) но как инженер системотехик могу сказать что во первых многие "Ютуб" материалы носят поверхностный характер, а некоторые просто вводят слушателя в заблуждение.
Не имея знаний в этой области вы рискуете сильно усложнить свою задачу получая неточную информацию.
Вот неплохой телеграмм канал с достаточно качественным подбором литературы по разным темам. То есть если скажем книги по С++, то хорошие авторы с хорошим переводом.