Можно, но какой смысл? Правильно обвязанная плата с 328 мегой будет размером почти как нано. Используйте свою ардуино как программатор, просто напишите в поисковом запросе "программатор avr на arduino". Как верно подметил
kalapanga следует добавить в поддержку вашей arduino ide голых процессоров. Можете использовать пособие от
Гайвера, подробное. Ваш код скорее всего влезет в tiny13, а она меньше в размерах значительно, и обвязки требуется меньше.