Die Werte sollte man binär Speicher, so wie man sie vom Sensor bekommt. Das wird dann vermutlich ein 16 Bit wert (Word oder Integer) sein. Für einen Zeitstempel wäre das dann wohl nochmal 16 Bits.

Damit sollten die 1024 Byte EEPROM im Mega32 für 512 Werte reichen, abzüglich eventuell ein Paar Bytes die man für was anderes (z.B. Schrittweite, Sensor Nr,...) braucht.

Die Umwandlung in eine Zeichenkette sollte man erst vor der Überragung zum PC machen. Das Spart einiges an Speicher.

Es geht mit einer externen SD karte, aber nicht ganz einfach. Die nächst größeren Speicher wären erst mal ein externes EEPROM (1- ca. 64 Kbytes) oder Dataflasch (256 kBytes - ca. 2 MByte). Die sind einfacher anzusteuern als eine SD-karte. Bei der SD Karte könnte man die Daten dann aber auch über die Karte zum PC bringen.