Puoi farlo benissimo con un pic di serie superiore tipo un 16f877a che ha al proprio interno dei convertitori A/D (per le misure analogiche), possibilita' di comunicare in std I2C per ad. es. sensori di temperatura, collegamento seriale per la comunicazione col pc e con LCD.
Guarda un po' qua e fatti un idea.
Devi lavorare in c ma le routine sono quasi tutte complete.
http://www.jofi.it/fiser/index.html