Muss man startadc vor jeder Wandlung aufrufen, oder reicht auch einmal am Anfang?

Am meisten dürfte es aber bringen, möglichst viele Aufgaben auszulagern. Also Umrechung in Volt extern, Daten nicht als Ascii senden, sondern als einfache Bytes.

Wie schnell muss es werden?

Um das letzte aus dem AVR herauszuholen, käme eventuell noch Assembler in Betracht.