Du musst bedenken, dass du die zwei AVRs ja auch noch über eine Schnittstelle, die auch Pins benötigt, verbinden musst.Wobei der ATmega32 32 Ports
Wenn du das ganze mit TWI machen willst(worauf der PCF8574 hindeutet), dann kannst du dafür natürlich auch einen ATMega32 verwenden, du musst ihn nur entsprechend programmieren. Wie schwierig das ist, hängt davon ab, wieviel Erfahrung du hast.
Du kannst aber auch Schieberegister verwenden, die dürfte es auch zum Einlesen von Werten geben, allerdings kann ich jetzt leider keinen Namen dazu sagen, aber die dürften deutlich günstiger als die anderen Alternativen sein.
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