@Dolfo: Wenn du schon ein Oszi hast, dann schau dir doch mal die Eingangsspannung vor dem 7805 und die Spannung direkt hinter dem 7805 an. Die Masseleitung natürlich immer ganz nahe der "Teststelle" anbringen!
Solche Effekte kenne ich z.B. auch von einem falsch angebrachten Masseclip (sprich zu weit weg von der Tastspitze angebracht).

Hast du dir schon mal die AD-Ergebnisse des Mega angeschaut? Wenn der auf der internen Ref. steht, müsstest du Schwankungen von etwa 8LSB bzw. 16LSB bekommen. Wenn die Ref. auf 5V steht und dein Ergebnis kaum schwankt, hast du vermutlich Störungen auf der 5V-Leitung.

MfG
Basti