Moi j'ai fait simple:
J'ai mis au point mon projet avec un Arduino Duemilanove, et une fois au point, j'ai enlevé l'AVR et je l'ai mis sur un circuit imprimé avec le minimum de composants.
J'ai mis un port ICSP sur mon circuit imprimé au cas où je doive reprogrammer mon AVR pour ne pas avoir à le remettre sur une carte Arduino pour cela.
Bref ça reste du développement Arduino (ou du dév AVR si tu veux te passer des librairies Arduino).
J'utilise Atmel Studio et je transfère dans l'Arduino avec Megunolink (MegunoLink Pro | The swiss army knife for Arduino)