Hola amigo,
Viendo tú proyecto, personalmente me inclinaría por el DUE, tiene los mismos pines que el Mega, pero es mucho más robusto, de Arquitectura ARM de 32 bits y mucha más memoria. estarías sobrado con ese micro, podrías también añadir un módulo SD para almacenamiento de información y reportes, en un TXT que te quedara fácil de analizar en Excel.
El Display de 20x4 es cómodo de trabajar, el código de ejemplo que viene con Arduino te sirve solo cambia algunos pines. Creo que se vería mucho mejor la interfaz de usuario con un TouchScreen, ya que le podrías crear vistas similares a las utilizadas en Windows.