Hi!
Von den Pins her könnte ein Mega32 schon knapp werden (der hat knapp 40 die man verwenden kann).
Ein Mega128 Board (z.B. RN-Mega128Funk) reicht da 100% aus...128k Flash wollen auch erstmal gefüllt werden!
A/D-Wandler mit I²C-Schnittstelle gibt's auch, z.B. den PCF8591 für knapp 3€ (mit 4 A/D und einem D/A Wandler). Aber da gibt's auch andere mit mehr Wandlern drin!

Man könnte natürlich auch ein RN-Control Board mit Portexpandern über I²C aufbohren...