Möglich ist viel mit I2C, das steht außer frage, nur Normgerecht ist das alles nicht. Das längste was ich bisher gelesen hab war irgendwo zwischen 100m und 300m (allerdings mit CAT 5 Leitung, erhöhte Busspannung, niedrige Taktung usw.) Ich persönlich mag den I2C weil er so schön einfach ist und ich keine zusätzlichen Bauteile brauch, was natürlich nicht mehr der Fall ist wenn man sich außerhalb der Normung bewegt. Da du nur Microcontroller ansprechen willst, kann man zur Not ja auch noch auf einen anderen Bus umbauen ohne die Hardware großartig zu ändern. (Bin selbst grad am überlegen ob ich einen eigenen seriellen Bus entwickle. Soll in Richtung ASI-Bus gehen, nur Byteorintiert anstatt Bit. Ziel ist nur zwei Leitungen zu haben Gnd und Versorgungsspannung mit aufmodulierten Signal (Menchestercode))
Werd dir heut abend mal ein Beispiel schreiben, kann grad nicht deine Links öffnen (warum kannst du dir denken... 
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MfG Jago
PS: Den PCA9512A kannte ich noch garnicht, hab immer den ADuM1251ARZ verwendet. Deiner ist aber wesentlich günstiger (was auch klar ist, beim ADuM steckt noch eine galvanische Trennung drin).