Es gibt viele Projekte die einen AVR direkt an 4NiMh anschließen. Datenblatt von attiny25 sagt
Maximum Operating Voltage ............................................ 6.0V
unter absolute maximum ratings. Sind 1,5V/Zelle. Das erreichen Akkus nur, wenn sie ganz frisch aus dem Ladegerät kommen. Zur Sicherheit könnte man einen shuntregler vorsehen. Die "Ströme" dürften sich im mA Bereich bewegen -> LM431.