Das Problem mit dem Einganswiderstand des AD Wandlers kann man umgehen, indem man einen Kondensator von etwa 10 nF vom AD Eingang zu GND schaltet. Es dauert dann ein bischen (ca. 0.05s) bis der Kondesator geladen ist, aber dafür sollte der AD wandler besser arbeiten, denn dann kann er die Ladung aus dem Kondensator ziehen.
Für die Widerstandsmessung sollte man lieber VCC als Referenzspannung wählen, denn die Meßspannung hängt auch von VCC ab. Dabei ist es dann egal dass Vcc nicht stabilisiert ist und zwischen 2 und 3 V liegen kann. Als ander Widerstand wäre dann ein einfacher 1 M Widerstand sinnvoll. Wenn man will könnte man die Spannung auch von einem Portpin hohlen, um die Messung abschalten zu können.
Die 2 LEDs könnte man sogar über einen Portpin steuern.