Bei dem 7805 würde ich zwischen Vout und GND noch einen min. 100µF Kondensator hinzufügen.
Falls Du es noch nicht tust, würde ich außerdem die analogen Messungen samplen, d.h. beispielsweise 20 mal messen und daraus einen Mittelwert bilden, dann dürften die Schwankungen deutlich geringer werden. Das oversamplen würde ich übrigens auch bei einer sauberen Stromversorgung machen.