Problem uważam za rozwiązany, chcę oświadczyć że błędy które powodowały złe odczyty to:
1. brak kondensatora filtrującego 10nF przy układzie ds1621
2. programowe I2C na ATtiny2313 + przerwania pochodzące z wyświetlacza 7-segmentowego (przy odczytywaniu danych z DS1621 po I2C działające w tle przerwania od wyświetlacza 7-segmentowego powodowały odbieranie co jakiś czas wartości 255) Udało się to sprawdzić wyłączając przerwania od wyświetlacza na czas odbioru danych lecz w efekcie końcowym powoduje to przerwę w wyświetlaniu cyfr.
----------------------------------------------------------------------------------
Na razie korzystam z wyświetlacza LCD lecz będę testował układ na ATmedze16 ponieważ będę chciał wyświetlać to na 7-segmentowym. ATmega16 bo chcę sprawdzić czy na sprzętowym I2C nie będzie żadnych problemów.
Układ obecnie działa prawidłowo bez żadnych błędów w konfiguracji: (ATtiny2313 + programowe I2C + USART + LCD)
W przyszłości testowa platforma to: (ATmega16 + sprzętowa I2C + USART + wyświetlacz 7-segmentowy) Jak zrobię testy dam znać

Na końcu chciałem gorąco podziękować kolegom: krafin i swierku za zainteresowanie tematem i pomoc w znalezieniu błędów.