Именно из этой реплики я понял что проблемы с EEPROM

Как автор темы, авторитетно заявляю, слетает первая страница памяти программ (flash)

Вся затирается, вся прописывается или меняются отдельные байты/биты?
Насчёт того, что дело происходит со страницей понятно. В мегах есть команды стирания/записи страницы и при низком питании и отсутствии ресета/броунаута возможно случайное исполнение команды SPM.
Но почему это происходит с классическим устройством? Видимо по той же причине задействуются механизмы программирования.
В любом случае вывод напрашивается один - обеспечить правильное включение/выключение а также стабильность питания.

Различных случаев было много.. обычно, затирается 1-я страница памяти программ.
тут выше много советов надавали, попробуем что-нибудь сделать..

Такой глюк проявлялся на 8515, лечилось просто - подтяжка
1к на SCK и 10к на MOSI/MISO. Плюс стандартое решение - 10к на reset
и 1нФ с ресета на землю.

По поводу встроенных brownout детекторов - почти все проблемы уже описаны
в еррата. Сам прошел этим граблям на мега161, а мега162 работает прекрасно
без внешнего супервизора.

Как то раз получилось у меня так: случайно на питание
жука AT89S8252 было подано импульсное напряжение 9V.
Вместо постоянных 5V. (Это конечно не AVR, но тоже ATMEL).
Так вот, память программ стала абсолютно чистой. 0xFF. И EEPROM тоже.
Впоследствии процессор был перепрограммирован и "нормально работал"
и никаких паталогий замечено не было.

У нас такая же проблема с Mega128 - очень редко слетает память программ, что-там именно портится не знаю т.к. она залочена.

Не может ли это происходить из-за присутствия напряжений на каких-нибудь ногах при отсутствии питания?...

После перепрошивки устройства оно вновь нормально работает.

все требования перечисленные выше вроде выполняем.

Это может быть и плохой процессор.
Приблизительно из 1000 использованных
процессоров AT89S8252 поппался один, у которого
FLASH (память программ) портилась через ~0.5-1.0 час.
(возврат продукции, ~5 мес эксплуатации).
Был один , у которого не прописывался EEPROM (один и тот же адрес !)
С тех пор во все свои проекты стал вставлять проверку
CRC16 FLASH и EEPROM.
Хоть какая то диагностика лучше совсем никакой.

Была такая проблема с AVR2313, когда на входы MISO, MOSI, SCK при активном ресете поступали импульсные сигналы. В программе эти выводы использовались как входы. Но что интересно, глючных контроллеров было не более 10%; также была замечена привязка к номеру партии. Общее количество устройств -250.

в меге можно перешивать флеш из bootloader'а - т.е. возможен программный глюк. лечится fus'ами защиты области программ от записи.

А если поставить DS1813 ?

<Во время эксплуатации обнаружилась очень неприятная особенность - слетает флешина у кристалла (образ считанной флеш не совпадает с залитым при установке изделия), что приводит к некорректной работе прибора.>

Да такая штука у Атмела встречалась:
Прибор используется в полевых условиях при наличии сильных помех по питанию и электромагнитных по эфиру.
Программо пришлось ввести CRC EEPROM дублирование данных в другой части EEPROM и при слете одной части восстановление из неповрежденной.
Аппаратно переразводка цепей сброса и генератора.
Все это частично помогло. На большенстве объектов отказы прекратились полностью.
Но 3-4 объекта так и продолжали ерундить.
Пришлось собрать макет постановшика помех и искать откуда они лезут.
В результате полная гальваническая развязка процессорной части от внешних цепей ее экранирование.