Jak to čtu, tak myslím, že tazatel má hlavní problém s tím, ze to celé řešení považuje za monolit a je z toho vyplašený.
Takže rozdělit na podproblémy (napájení, ochrana IO, level shiftery pro 5v logiku) a hezky pomalu vyřešit každý modul zvlášť. I hardware je stavebnice.