der "Data: 1366 bytes (66.7% Full) " bereich wird vom flash gleich zu beginn des Programms in der RAM geladen (soweit ich weiß).
Wenn der Stack nun zu groß wird (was leicht vorkommen kann, vor allem bei verschachtelten Funktionen) dann kann es leicht sein, dass der Daten-Teil und der Stack sich treffen, und dann werden die Rücksprungadressen der Funktionen möglicherweise mit Daten überschrieben, und dann kommt der Controller in Teufels Küche.

Versuch einen pin-kompatiblem Controller mit mehr Ram zu verwenden (z.B. ATmega64 oder 644) und du solltest keine Probleme mehr damit haben.

Gruß, Yaro