Hi Hanno,
Eingänge der AVR-Controller schützt man in der Regel durch einen Vorwiderstand, welcher als Strombegrenzung dient. Die internen Klemmdioden führen dann die Spannung ab. Beim ADC ist dies teils schon durch den Spannungsteiler gegeben.

Die Versorgungsspannung kann man mit einer sog. Craw bar schaltung schützen, dabei wird ein Thyristor gezündet, sobald ein schneller Komparator eine Überspannung erkennt. Der Thyristor schließt die 5V kurz. Den Strom muss der Spannungsregler begrenzen..

Vor dem Spannungsregler könnte eine sog. Transient-Suppressordiode sitzen. Mit der man verhindert, dass der Spannungsregler zuviel bekommt.

Am wichtigsten ist aber eine saubere sternförmige Masseführung. Die verhindert die meisten Probleme.

Viel Erfolg,

Sigo