Non so a che tensione alimenti il CP2102. Il ATmega328 puó sopportare sui pin di entrata / uscita tensioni che vanno da -0,5V alla tensione di alimenazione + 0,5V ovvero 3,8V. Se dai 5V si rompe.
Usa un partitore resistivo per abbassare la tensione del CP2102.
Ciao Uwe