Yep!
Tu peux tout simplement inclure un OU dans tes conditions et incrémenter l'état.
if (Serial.available() > 0) {
val = Serial.read();
}
if ((val == '*') || (digitalRead(bouton) == HIGH)) {etat_relais = 1; digitalWrite(relais1, HIGH);}
...
C'est une idée comme çà...
D'ailleurs, j'ai un projet similaire à Domoduino --> PC+python+cgi+arduino. Je dois d'ailleurs prendre en compte les modifications de variables initié par le pc, puis celle d'un écran tactile. J'ai choisi de constituer un tableau, représentation de la trame des données, tableau en String avec un séparateur. Je pense utiliser un tag afin de détecter le type de donnée et les convertir en données utiles grâce à atoi, strtok_r, etc.
Mes premiers essais me conforte dans cette voie, reste à perfectionner et à écrire le script python 
@+
Zoroastre.