Die AVRs haben (fast ?) alle einen Komperator drin, zwar ohne nennenswerte Hysterese, aber immerhin. Das Signal muß man erstmal per Spannungsteiler etwas kleiner machen, z.B. auf 80%, damit man sicher unter 5 V bleibt. Der passende Vergleichswert wäre dann bei etwa 3,2 V.

Eine einfachere Alternative wäre es die Spannung durch einen "Teiler" mit 3 Dioden und einem Widerstand um etwa 1,8 V zu reduzieren. Das sollte dann ausreichen um damit an einen normalen Eingang zu gehen. ggf. braucht man aber noch was um die Spannung nach oben zu begrenzen.

Die schaltung mit dem transistor sollte auch schon gehen, wenn der Poti am Eingang richtig eingestellt ist. Die AVR Eingänge haben eine Gewisse Hysterese, kommen also auch mit einem nicht so idelaen Signal klar , nur der Stromverbrauch wird etwas höher sein.