Du schreibst: "Es funktioniert generell, aber eben auf der einen Platine nicht". Hast Du mal die Leiterbahn mit nem Ohmmeter/Pieper vom Steckpin bis auf den Controllerpin gemessen? Das kann z.B. eine kalte Lötstelle sein.

Dann noch etwas: Um Fehler in der Software auszuschließen, kannst Du Dir einmal die Mühe machen und die Messwerte bei variabler Eingangsspannung ausgeben und die Plausibilität über eine lineare Zweipunktegleichung prüfen? (Ich gehe nicht davon aus, dass Dein Code generell nicht funktioniert, aber die Messung gegen AVCC bedingt die entsprechende Kondensatorbeschaltung an ARef und da wäre es einfach schöner, ein Stückchen Quellcode drüberzujagen, das erst einmal generell die Funktion verifiziert, anstatt gleich abzubrechen.)