Геннадий, спасибо за ответ!
Поставил обвеску вплотную к выводам дисплея, провода укорачивать не стал - так 10-12см и оставил, частота шины у меня 400кГц - аппарвтный TWI меги128 (на счет программной реализации в CVAVR - это в старой версии, еще на сайте не обновил). 5В - это питание всей системы, дисплей запитал от 3.3В, но подтянул все к +5В (в документации указано, что контроллер дисплея толерантен к 5В по шине) резисторами 1.8кОм. Теперь все работает просто отлично! Так что именно в подтяжке у меня было дело. Ошибочно было ставить 4,7кОм, а потом 10кОм в подтяжку при 400кГц шине.