Wusste ich doch, dass es schief geht.
Die "Referenzspannung" im Diagramm ist nur die extern angelegte Analogspannung die per DMM-Schätzeisen gemessen wird.
Hat nichts mit der ADC-Referenzspannung zu tun, die bleibt konstant auf ihren 5V.

Zitat :

Hat nichts mit der ADC-Referenzspannung zu tun, die bleibt konstant auf ihren 5V.

Zumindest hoffst du das.
Was treibt der µC denn sonst noch so an?
Mir scheint es sich nicht um einen Linearitätsfehler zu handeln, sondern um einen Offset, denn bis auf den Nullpunkt liegen die Punkte auf einer Geraden, die die Abszisse bei etwa +20mV schneidet.
D.h. du bekommst bei +20mV schon 0 Digits angezeigt - und bei 0mV natürlich erst recht.

Soetwas kann z.B. passieren, wenn der Chip erhebliche Ausgangsströme senken muß.
Wegen des Widerstandes des GND-Bonddrahtes oder wegen schlechtem Layout liegt dann der interne AGND etwas höher als der GND am Kartenanschluß und deshalb braucht man einige mV extra, bis der ADC eine positive Spannug sieht.

Zitat :

Was treibt der µC denn sonst noch so an?

Nur 6 LEDs die zusammen 4 mA ziehen. Hatte noch einen stromhungrigen L293D (30mA) sitzen, der ist nun raus. Wurde aber nicht vom ATMega versorgt.

Zitat :

Mir scheint es sich nicht um einen Linearitätsfehler zu handeln, sondern um einen Offset, denn bis auf den Nullpunkt liegen die Punkte auf einer Geraden, die die Abszisse bei etwa +20mV schneidet.

Das kommt hin. Wenn ich den Schnittpunkt 0,0 nicht erzwinge spuckt Excel für die Trendlinie y = 0,97x - 17,8 mV aus.

Zitat :

Soetwas kann z.B. passieren, wenn der Chip erhebliche Ausgangsströme senken muß. Wegen des Widerstandes des GND-Bonddrahtes oder wegen schlechtem Layout liegt dann der interne AGND etwas höher als der GND am Kartenanschluß und deshalb braucht man einige mV extra, bis der ADC eine positive Spannug sieht.

Danke für die Auffrischung und Erklärung. AGND ist auf der Platine von GND getrennt (habe noch OPA 2340 in der Schaltung) und nur an einem Punkt mit GND verbunden. Sehe aber gerade, dass die Verbindung etwas abseits vom DGND vom µC liegt. Messe trotzdem keinen Widerstand. Der Widerstand zwischen AGND und DGND vom µC sollte somit wenige 10 mOhm betragen.

Hab die Schaltung schon weiter bestückt und ADC0 belegt. Kann aber einen anderen Eingang nutzen und ohne L293D messen oder einen anderen µC nehmen.

Problem gelöst. Anderen µC genommen.
Schaut viel besser aus: y = 0,99x - 6,4 mV. Ohne Einpunktkalibrierung, nur mit 1 Bit entspricht 4.888 mV.

Nochmal vielen Dank perl.

Offtopic :

Und noch was gelernt. Wenn ARef auf 0V liegt kommt bei einem 10-Bit-ADC immer 1023 raus. Bzw. wenn immer 1023 rauskommt, messen ob an ARef 0V anliegt.