Linux на плате. Как сделать подобие Arduino с нуля?
Во-первых, вам придется выбрать между собственной платой и линуксом
Дело в том, что для того, чтобы линукс работал без костылей, нужен контроллер с поддержкой MMU. По факту это означает, что вам нужен Arm Corttex A. Но это довольно сложные контроллеры, предполагающие сложную обвязку, и - что самое главное - большое количество ног. Даже если вам удастся отловить исчезающий вид Cortex A не в BGA корпусе, который просто невозможно распаять без опыта и специального оборудования в домашних условиях, то у вас будут очень большие проблемы с изготовлением платы и ее пайкой без паяльной станции, которая стоит не таких уж и маленьких денег (если для BGA нужно хотя бы что-то такое, то и обычные бескорпусные элементы паять без станции очень неудобно)
На самом деле разработчики оборудования такого класса почти всегда используют developer boards, которых существует огромное количество под всякие разные применения и совершенно различных стоимостей. К такого класса платам относится и Raspberry Pi, но уже точно не Arduino.
С другой стороны, вы можете взять готовую отладочную плату, и подключить к ней дополнительные модули, используя всю ту же макетную плату для коммутации - возможно, это именно то, что вам хочется)
Если вам важнее пособирать что-нибудь самому, то нужно ориентироваться на Atmel AVR (или PIC?) контроллеры в DIP корпусах. Такие контроллеры все же удобнее прототипировать на макетных платах (с дырочками! кстати, удобно и бюджетно), а готовые решения уже можно пытаться изготавливать с использованием метода ЛУТ и советского паяльника для проведения криптоанализа.
Вообще, конечно - электроника довольно сложное дело, если делать все руками. Поэтому и были разработаны Arduino и Raspbery PI, с набором совместимых компонентов, которые можно друг в друга воткнуть. С них и стоит начать - на ваш выбор Raspbery PI с Linux, STM Discovery как продвинутый ARM без операционки, и Arduino. 
Если понравится, изучайте архитектуру процессоров с точки зрения программиста и схемотехнику с точки зрения разработки электронной начинки
Для перечисленных требований (wi-fi, ethernet, usb) лучше всего купить готовое решение, это роутер, например mr3020, стоит рублей 700 и есть встроенный Линукс и все нужные интерфейсы. Ещё там можно uart и i2c распаять если паять очень хочется.
А если главная цель что то сделать самому, лучше начать с мультивибратора, а не компутера.