scusate se insito, ma da datasheet atmega18u2
AVCC is the supply voltage pin (input) for all the A/D Converter channels. If the ADC is not used,
it should be externally connected to VCC . If the ADC is used, it should be connected to VCC
through a low-pass filter.
confrontiamolo con http://arduino.cc/en/uploads/Main/arduino-Yun-schematic.pdf
(pagina 4 in alto a sx), vediamo che manca il filtro passa basso (lo stesso succede per le 2009/uno, se ricordo bene)
senza poi contare che per fare misure davvero accurate dovresti metterti in uno sleep mode apposito. "adc noise reducion mode"
edit: se non sappiamo quanto è la variazione in LSB (ovvero numeri grezzi) è difficile dare la colpa a qualcosa. Se quello che vede è una variazione di 1/2 LSB direi che è nella norma e va filtrato.