PS2USBというものを見つけたので当初はこれを製作しましたが，うまく動作しませんでした．USB機器としてOSに認識されませんでした．
仕方が無いので，ハードウェアは変更しないでusbjoyのファームウェアを使うようにしてみました．
今度はUSB機器(HIDデバイス)として認識はされましたが，コントローラーからの入力が全く行えませんでした．調べてみると，avr-gccで"-O3"オプションを付けて最適化を行っているため，I/Oのタイミングをとるための空ループのウェイトが削除されてしまっているようでした．
そこで"-O0"で最適化無しでコンパイルすると，今度はAVR-USBで不具合が起こるらしくOSから認識できなくなってしまいました．
結局_delay_us(）でウェイトをとるようにすると動作しましたが，コントローラーの十字パッドがボタンにマップされないなど少し満足できない点があったので，コントローラーのキーセンス部分を書き直しました．
回路図 
回路図(2P用)回路図は左上の図のとおりで，PS2USBの回路を元にしています．ただし，PB2に2番目のコントローラーのATT(SEL)の代わりにACKをつないでいたり，LEDで電圧を下げてAVRとコントローラーをどちらも3V程度で駆動していたり，ATmega8の代わりにATmega88を使っていたりするなど若干異なる点があるため，PS2USBを動かす場合はファームの変更が必要です(変更してもうまく動きませんでしたが．．．)．コントローラーから本体への信号(DAT，ACK)はオープンコレクタですが，AVRの内部でプルアップしています．
後述するファームを使って2番目のコントローラーを接続する場合は，右上の回路図のように，ポートCの方に，ポートBに1番目のコントローラーをつないだのと同様に接続します(PlayStation用のコントローラーはバス接続できるようですが，ピンも余っているので別々に接続します)．ただし，コントローラーを1つしか持っていないので2つめのコントローラーをつないだ場合の動作確認はしていません．
なおACK端子は結局ファームでは使わなかったので，配線する必要はありません．
上図の回路のようにLEDを使って電圧を下げるとコントローラーに供給する電圧が3V程度になってしまいますが，本来の電源電圧は3.6Vとなっているようなので，LEDの代わりにダイオード(1N4148等)を2本直列につないで電圧を落とすようにした方がいいかもしれません．
配線図とケースに組み込んだ写真は下のようになりました．
ケースはテイシンのTB-50というもので，D30xW50xH20のとても小さいサイズのものです．
配線図 
完成したもの