сразу говорю: с термопарами никогда не работал (только либо цифра DS18x20 либо LM335)
теперь сам вопрос:
как получить значение значение с температуры? видел в апноутах максима с использованием АЦП MAX6675 и пика. а как именно это реализовать без этой прослойки?

На термопарах единицы миливольт. Для измерения обычно используют сигма-дельта АЦП, бит на 16 и больше. Потом напряжение с помощью полиномов и учетом температуры холодного спая переводят в градусы. Без внешнего АЦП придется городить усилитель на прецезионных ОУ, да и разрядности АЦП в AVR 10бит скорее всего не хватит. Так что без внешнего АЦП это вряд ли получится. В качестве АЦП можно взять AD77xx от Analog Device.

Использовал Mega8535 для измерения с датчика давления - там максимальный сигнал тоже порядка 10мВ. АЦП в дифференциальном режиме с Ку=200. Такой режим есть не во всех мегах, но все же есть. Далее за счет усреднения большого числа отсчетов (у меня было 1024) вытягиваем разрядность с 6 до порядка 12, так что дисперсия результата получается не хуже, чем у ADuC848 с 16-разрядным дельта-сигма при той же частоте выдачи результатов.
Это если делать именно на AVR - дешево и сердито.
А вообще - путь с дельта-сигма, конечно, более правильный, только более дорогой.

я уже заказал у AD бесплатные образцы. буду ждать

я делал дешево и сердито- мега8 и усилитель на lm358. минус- каждое устройство надо было калибровать - разброс смещения разный.

Делал терморегулятор на 150...500 C с тосностью 5 С, использовал ATtiny26 без усилителей.

А схемку моно глянуть ?