Ich habe etwas Probleme mit dem recht knapp bemessenen EEPROM für die Daten. Wenn man sehen will wie gleichmäßig das Aufheizen geht, sollte man schon mehr Daten aufnehmen. Wenn maximal 1K / Minute möglich ist sind 10 Minuten schon ein recht großer Abstand zwischen den Punkten. Ich könnte mit vorstellen das die Heizleistung (nicht die Temperatur) schneller reagiert. Der Aufwand für mehr Speicher ist relativ gering. Der einfachste Weg wäre dabei ein Mega644 statt des Mega32. Die passen in den gleichen Sockel und man hätte das doppelte an Speicher. Auch ein externe Speicher vial I2C ist nicht aufwendig, wenn man die richtigen Pins als Option freihält.
Ich sehe da noch nicht, dass die IO Pins knapp werden.

Für das einschalten des DCDC Wandlers sollte man dem Transistor eventuell einen etwas größeren Basiswiderstand geben, damit der einschaltestromstoß nicht zu groß wird. Auch wäre da eventuell ein etwas größerer Transistor (z.B. BC33 sinnvoll, denn die Wandler ziehen schon etwas Strom. Vermutlich wird man hier auch noch eine MIndestlast für den Wandler brauchen. Die meisten wollen wenigsten 100 mW.
Je nach Display müßte man sehen, ob der DCDC Wandler wirklich nötig ist. Für eine wenig belastete negative Spannung gibt es sonst auch alternativen (Ladungspumpe) , die weniger Strom brauchen.

Die Spannungsteiler für die Spannungsmessung könnten etwas hochohmiger. Wenn der kleinere Widerstand 10 K ist reicht das.