Ai Lab

если нет необходимости определять "сквозь стены" то можно обойтись простейшим инфракрасным светодиодом как на пульте управления телевизором, потреблять будет всяко меньше чем блютуз, точность немного сомнительная конечно будет, но это зависит от того зачем это вообще нужно

При таком токе это не так просто и будут потери, хоть и небольшие, начать можно например с этого форума. Так же нужно учесть, что при старте с места например нужны большие токи, хоть и не надолго, если выход будет ограничен может не получиться тронуться с места и вся энергия которая потечет на двигатель будет уходить в его нагрев.

Не понятно как вы собираетесь воспроизводить звук без МК, в идеале можно использовать чтото вроде этого , качество будет лучше чем может tiny, но это будет точно дороже и не факт что без МК его удастся завести.
В любом случае задача у вас простая, светодиоды можно питать от того же питания что и плату, только правильно подобрать резисторы, фототранзисторы можно использовать, но о калибровке можно забыть, проще фоторезисторы, тогда можно будет настроить чувствительность.
Вообще схем датчиков куча и гуглится легко, но подать звук это задача сложнее и без МК сложновато реализуема.

Как уже сказали создание подобной системы навигации достаточно сложная задача и выбор между Arduino и "Спаять самому" далеко не самая большая проблема. Задача сводится к следующему:
1. Выбор среды передачи (звук\свет\радио и прочее), вероятнее всего проще и надежнее все таки радио, поэтому нейтрино и прочее лучше не использовать
2. Выбрать радио передатчики и приемник, определиться с частотой. От частоты будет зависеть дальность и точность, при высокой частоте будет выше точность, но ниже дальность и хуже помехоустойчивость, при низкой частоте помехоустойчивость будет выше, но точность будет высокой только на большом расстоянии от маяков, то есть для комнаты это не подходит. В выборе приемника важна способность приемника определить уровень сигнала (RSSI), т.к. без уровня толку с него будет 0, никакой триангуляции без него не сделать, этот момент важен т.к. далеко не каждый приемник поддерживает RSSI.
3. Имея все это: передатчики с безразницыкакиммикропроцессором отправляющие определенный код, приемник понимающий RSSI и координаты каждого приемника можно попробовать решить следующую проблему: коллизии, то есть перенасыщение радиоэфира из за большого количества передатчиков. Фактически любых сигналы полученные одновременно от более чем 1 передатчика можно выбрасывать, поэтому надо сделать так, чтобы они не передавали одновременно, тут возможны варианты, дешевый и дорогой:
Дешевый: передавать сигналы с маяков с случайным промежутком времени, вероятность коллизии на порядок меньше чем при постоянных интервалах, чем реже будут отправляться данные тем меньше коллизий, так работают некоторые протоколы передачи данных.
Дорогой: использовать несущую частоту, то есть кроме передатчика на основной частоте каждый маяк комплектуется еще парой из аналогового приемника и передатчика работающего на совсем другой частоте, при чем тут лучше ниже частоту выбирать. В таком случае прежде чем основной передатчик начнет передавать сигнал на основной частоте сначала проверяется нет ли постоянного сигнала на вторичном приемнике, если нет создает постоянный сигнал на вторичном приемнике (говоря тем самым что сейчас основной канал будет занят и нефиг в него говорить) и передает сигнал на основной частоте (где никто мешать не будет, т.к. ждут пока канал освободится) и после передачи глушит сигнал на вторичном канале, "освобождая" тем самым основной канал для передачи. Такая схема может дать на порядок большую частоту передачи сигналов от маяков и тем самым улучшить качество навигации, но намного сложней в реализации.
Если прочитав это еще не пропало желание попытаться реализовать то начать можно изучать например с этой статьи.

Для коня в вакууме движущегося с околозвуковой скоростью главной проблемой будет то, что света от такого объекта на сенсор поступит очень мало, и чтобы его зафиксировать нужно либо очень очень чувствительное оборудование либо больше света, поэтому можно попробовать замерить примерно таким образом, на приборе устанавливаются 3 достаточно мощных лазера с разной длиной волны (вроде RGB), мощность наверное можно попытаться расчитать, но это долго. Там же на приборе устанавливаются 3 рефлектора с соответствующими светофильтрами и достаточно чувствительным фоторезистором в центре. Таким образом задача сводится к 2 простым:
1. подбор максимально быстрых фоторезисторов (опять же можно расчитать насколько быстрый нужен), скорость реакции фоторезистора компенсируется наличием рефлектора (чем больше тем ниже может быть скорость) и мощностью лазера (чем выше тем ниже может быть скорость).
2. Поиск достаточно мощного лазера
3. (опционально) Подбор длин волн лазеров максимально близкий к тем цветам, которые могут иметь кони
В итоге имеем очень мощный световой поток на пролетающего мимо коня, который уже будет отражен с разной степенью яркости (синий конь будет хорошо отражать синий лазер, но плохо отражать красный и т.д.).
Достаточно будет получить кривую изменения сопротивлений с фоторезистора чтобы с достаточно высокой точностью определить какой был цвет у коня.
Еще нужно учитывать что при такой скорости конь каким то образом должен пролетать аккурат мимо рефлектора на прямой максимально близко пересекающей его фокус, иначе результат будет искажен.

в меге 3 разных источника питания связывал, проблем нет, главное чтоб 0 был общий

С помощью Arduino или НеArduino чтото делают, а не чему то учатся. Определитесь с тем Что хотите сделать, выберите подходящие инструменты (микропроцессор\плата\аналоговая схема и тд) и уже в процессе, собирая это учитесь тому что для этого понадобится