И цифровыми ногами в аналоговые цепи не надо. Обычно АЦП, ЦАП и т.п. выведены на отдельный порт по одной стороне контроллера (например у silabs). Туда и подключай. А в атмеге вообще АЦП "приблизительного действия" (я знаю что такое последовательного приближения) -- измеряет чёрт знает чё, пока атмегу в слип не загонишь, да и там десяток бит вытянешь кое-как. Одумайся. Цифровые микросхемы термометров стоят копейки и работают лучше. Но питание таки лучше через LC.