Хочу переделать устройство по схеме входной части (та которая к USB) от этой конструкции http://www.getchip.net/posts/041-uart-t ... ttiny2313/ со стабилитронами вместо светодиода. Возможна ли такая переделка? Если да, то не потребуется ли модернизация прошивки МК?

Можете поэксперементировать со входными цепями USB - это не потребует смены прошивки. Только аккуратно с эксперементами - USB, конечно, хорошо защищен, но можно пальнуть и его.