Работать не будет. Как вы 0 из МК получите на дате?

Для "слишком длинных" шлейфов обычно такой переходник используется (при соответствующей доработке программы управления обменом):
https://img.radiokot.ru/files/20529/1us0r4a0ua.GIF
Но в реале даже трехметровый шлейф на основе "телефонного кабеля"
https://img.radiokot.ru/files/20529/26egzlfrya.jpg
вполне устойчиво работает даже с обычными выводами адуринко-нано (прямое подключение к выводам МК) без всяких дополнительных защит.
Но то ДЛЯ ОДНОГО ДАТЧИКА НА ОДНОМ ВЫВОДЕ МК.
В случае двух датчиков на одном выводе - смотрим апноты построения сетей микроLAN или цепляем каждый датчик на свой вывод.
Второе... Желательно не использовать в качестве линий связи с "удаленными устройствами" выводы МК, отвечающие за работу внутрисхемного программирования (прошивки МК по протоколам ISP).
Ну и скорее всего, ежли учитывать что все довольно долго работало, имело место повреждение содержимого ПЗУ (или скрытая ошибка в программе устройства).

OKF, ну как и раньше будет падать в ноль стабилитрон ему не мешает

BOB51, я использовал А0 и А3 там ацп переферия
если повредилась пзу то после повторного перепрошивания код бы не заработал раз ячейки испорчены ведь это же не винда с обходом битых секторов
и вы исключили вариант с возможной наводкой или помехой

а если как вариант построить полностью на изоляторе
питание через BS0505
данные обоих датчиков через ADUM1250

Речь не о физическом (абсолютном) разрушении ячеек, а о разрушении находящейся в них информации.
Кстати... Это уже второй подобный вопрос на форуме...
Что тому причина - пока не ясно - может редковстречающаяся ошибка в коде программы, может "пограничное" (предаварийное) состояние ячеек ПЗУ, а может и "внешнее воздействие" (от импульсных помех до перегрева и разнообразного облучения, статического заряда или разряда).
Анализировать надо все - от схемы и реального монтажа платки до размещения и "внешних соседей".
Скорее всего таки имеет место ситуация, вызываюшая "случайную сработку" бутлоадера - ежли применялось чего-то из ардуинок.