Не надо никаких преобразователей. Просто подавайте питание в обход стабилизатора (на вывод +5v) и всё. Вы не указали тактовые частоты плат, если та что на 3.3 имеет кварц 8 МГц, то будет работать. Если 16 МГц - то может быть будет работать (есть информация об экспериментах с питанием ниже требуемого на таких частотах - при отключенном BOD проблем у большинства народа не было, однако в документации есть график, утверждающий обратное). Если кварц отсутствует - вы можете выставить желаемую частоту и режим BOD при помощи fuses, есть таблица и всевозможные калькуляторы. http://www.engbedded.com/fusecalc/ как вариант.