Светодиоды припаять можно. Разрешаю. Как угодно. Куда угодно. Но не факт, что будет работать.
И да, я отказываюсь от ответственности за последствия.

Мне кажется, что полностью с ардуино, в плане железа, уйти уже не получится, больно дешевые платы китайцы стали клепать... Т.е. будет и Си и Ассемблер, но на тех же платах за 100 с небольшим рублей...
В любом случае, USBasp программатор обязателен к покупке, лучше 2 штуки сразу.

Распаять на запчасти, во всяком случае там есть dc-dc преобразователь и драйверы шаговиков. все это можно к той же ардуине или малине подключить (шилдов наделать). А вот писать софт под камень из незнакомого семейства, навык работы с которым вряд ли пригодится в дальнейшем - это мазохизм. Впрочем, если мсье знает толк в извращения, с удовольствием почитаю статью на хабре об успешном завершении этого проекта. С фотографиями, разумеется.

Это нереально, забудь)
Скорее всего, здесь вопрос в решимости и потребности.