Naja, ein uC mit 20 Ein bzw Ausgängen ist vielleicht ein "Overkill". Diese Aufgabe könnte man auch mit dem kleinsten AVR (Attiny) lösen, wenn du dazu noch eine Portexpander anschliesst. Kann auch sein, dass das billiger wird, als einen großen uC mit vielen Ports zu kaufen.
Die Kommunikation zwischen Rechner und uC würde ich auch über die serielle Schnittstelle machen, da es in den AVRs schon Hardware UART gibt, und am PC die serielle Schnittstelle leich zu proggen ist.