Tuve el mismo problema y es un error elaborado de Atmel Studio.
Aquí está la descripción de mi problema y la forma en que lo resolví:
Hubo un archivo "fuses.c" incluido en el proyecto. Fue creado hace mucho tiempo en una versión diferente de Atmel Studio (4). Siempre pensé que no compilaba nada durante la depuración y probablemente se debe usar por un programador.
El error de Atmel Studio es que, si se trata de un archivo fuses.c con los valores de fusible incorrectos incluidos en el proyecto, el simulador falla, deja de funcionar y desaparece de la lista de herramientas. Y no se muestra en ningún otro proyecto, a menos que reinicie el IDE de Atmel Studio.
Entonces, en general, al eliminar fuses.c del proyecto se resolvió el problema.
Espero que esto ayude.