Schaltung 2 funktioniert nicht, weil

a) die 12V hängen über die BC -Strecke an den 5V
b) die 12V hängen über die BE-Strecke am IN des AVR, der wird immer ein HIGH sehen (die Basis hat um die 5V in der Schalte)

Wenn du ein sauberes "digitales" Signal hast, dann geht auch Schalte 1),
aber ich würd da lieber nen Optokoppler sehen, wenn's mein AVR wäre.
Die Widerstände in 1) kannst du größer machen. Das Zehnfache sollte kein Problem sein (abgesehen von den Spannungsspitzen, die die IOs nur teilweise abfangen.

Mit den kleinen Widerständen könnt ich mir vorstellen, daß du geschwind nen Latchup hast .