Wenn du den ATmega32 schon ansprichst, der kommt auch mit kleineren Spannungen aus. Du wirst auch keine 16MHz brauchen, 4 - 8 sollten auch reichen. Mal abgesehen davon ist der ATmega32 eh überdimensioniert, behaupte ich mal.

Also könntest du dein ganzes System auf eine kleiner Spannung( 2,7 - 3,6V ) auslegen.