Für die Richtung zum AVR würden mit spontan 2 Gatter vom 74HCT04 oder 74HCT14 einfallen. Eine Alternative wäre es die Masse um etwa 0,6-1 V anzuheben. Dann würde es ohne Anpassung von 3 V nach 5 V. Nur müßten die Spannungsteiler für die andere Richtung dann 3 Widerstände haben.

Der Spannungsregler sollte übertrieben groß sein. Ein LP2950-3.0 sollte auch reichen, sind aber nur 3 V. Aufpassen, die low drop regler brauchen oft mehr als 100nF hinter dem Regler. Oft wird ein 22 µF Elko gebraucht.