Ich würde einen ATmega auf einem der hier gängigen Bastelboards empfehlen, da hast Du ausreichend Reserven, Tools sind auch Freie verfügbar, die Chips sind preiswert.
Bei den Sensoren heisst die Frage: analog oder digital? Mit einem analogen Temperatursensor (LM35, KTY8x,...) musst Du den im uC integrierten A/D-Umsetzer bemühen - nicht schlimm, aber aufgrund der meist etwas ungünstig (nämlich mitten in einem kleinen Fenster im zulässigen Messbereich) positionierten Ausgangsspannung, die u.U. auch noch nichtlinear von der Temperatur abhängt, muss man schon etwas tricksen, damit die Genauigkeit nicht zu sehr leidet. Es gibt aber auch digitale Temperatursensoren, zB den DS1820, der seine Messwerte seriell kommuniziert, oder solche, die einfach nur eine(n) temperaturabhängige(n) Frequenz bzw Tastgrad ausgeben.
Für Feuchtigkeit dito: es gibt resistive Sensoren, dann noch kapazitive, die meist in einer Oszillatorschaltung betrieben werden und auch wieder "digitale"; also Sensor und Signalaufbereitung komplett integriert, zB von Sensirion (zumindest hiessen die damals, als ich dort bestellt habe, noch so)