Mógłbyś pewnie obciążyć nadajnik Tx mikrokontrolera czterema odbiornikami jednocześnie jeżeli ani odległość ani prędkość transmisji nie jest zbyt duża, ale problem jest z odbiorem, bo nie można łączyć wielu nadajników RS232 równolegle, tak więc multipleksowanie przynajmniej po stronie odbiorczej jest koniecznością. Zrobiłbym to raczej po stronie TTL a nie RS232. O co Ci chodzi z diodami, naprawdę nie wiem.
Skoro już trzeba multipleksować to można zastosować układ 74HC4052 zawierający dwa analogowe przełączniki 4/1 pracujące w obie strony. Oczywiście trzeba po stronie nadawczej zapewnić logiczne "1" dla niewybranych nadajników poprzez użycie oporników pull-up, inaczej "niewybrane" urządzenia wykryłyby brak bitu stopu (BREAK). Skoro używane są tylko linie Tx i Rx to wystarczyły tylko 2 układy MAX232, bo każdy zawiera 2 nadajniki i 2 odbiorniki. Do samego odbioru czterech urządzeń wystarczyłby jeden układ MC1489, który potrzebuje tylko +5V, tyle że nie rozwiązuje to problemu nadajnika/nadajników, tak więc przynajmniej jeden MAX232 pewnie i tak byłby potrzebny.