Не могу сказать что разобрался, но проблему решил. Отпишу для истории. Вдруг кому то поможет. Проблема была в адаптере питания NRF24L0, кажется его пробило и он пропускал напряжение напрямую. При питании от ардуины до NRF24L0 доходили ардуиновские 5 вольт и он работал корректно. При питании от внешнего источника до него доходило исходные 9 вольт и он бесоебил. Удивительно, как NRF24L0 после этого он вообще не сгорел, ведь ему положено максимум 3,2 вольта (а он красавчик работал от 5 и не сгорел от 9). Также странно, что до этого я все перемерял раза 4 и перепаивал раза 3, и напряжения были в норме во всех точках. Ну ладно, спишем на бесоебство адаптера питания.
Еще один интересный момент. Пока все перепроверял в очередной раз обнаружил, что на адаптере питания NRF24L0 стоит точно такой же AMS1117 как и на моем отдельном адаптере (синий на картинке), а значит в нем нет никакого смысла. Убрал, проверил, действительно все работает.
Всем спасибо.