Gedankliche Hilfe:
An dem Widerstand fallen 1.25V ab, auf diese stellt der LM317 dann ein. Du könntest den ADJ Eingang nicht direkt an die Lastseite anschließen, sondern über ein Poti. Eine Seite des Potis auf GND, andere Seite an Last, MIttelabgriff an ADJ.
Ich hoffe das war verständlich, wenn nicht sag Bescheid.
Und ja, das ist kein Lösungsvorschlag für das atmega-steuer-problem, sondern nur um die Belastung des Widerstands zu verringern.