Es hängt von der Versorgungsspnnung ab, ab man besser mit AVcc oder mit der Internen Referenz arbeitet. Bei Batteriebetrieb wäre zu überlegen ob man überhaupt 5 V braucht. Es könnte auch praktisch sein mit z.B. 4 V zu arbeiten. Was besser geht hängt dann vom Regler ab. Wenn die Ref. Spannung etwas kleiner ist, hat man es mit der Wahl des Verstärkers etwas einfacher, man braucht dann keinen Rail-Rail OP.

Für die Anwendung mit der Diode wäre das wahrscheinliche relativ egal. Wenn man einem PT1000 nutzen will, wäre es etwas besser, wenn man als Ref. Spannung aus der Versorgungsspannung ableitet. Beim PT1000 könnte man dann eine Ratiometrische Messung machen, obwohl das bei der relativ geringen Auflösung des ADs auch nicht unbedingt nötig ist.