Bonjour,
barbudor:
Si par "outil d'Atmel" tu parle d'AVR Studio, il est gratuit.
Par contre le matériel lui ne l'est pas. Il faut un AVR Dragon à 49$. C'est vrai que ça augmente le coût de l'ensemble Arduino+AVR Dragon.
Attention : le debuggeur avr-dragon est TRES fragile, il crame à la moindre fausse manip.
Sinon : Hardware Debugging the Arduino using Eclipse and the AVR Dragon – The inability to follow simple instructions
barbudor:
Sinon d'autres solutions hors Arduino :
- MSP430 LaunchPad, il me semble qu'avec CodeComposer Studio on peut debugger en pas à pas, point d'arrêt, lecture des variables
Pas besoin de CodeComposer ou de tout autre "crapware" commercial 
Vive l'opensource ! Debugging MSP430 Using Eclipse | Hackaday 
barbudor:
- Les environnements sous DotNet MicroFramework marchent avec la version gratuite de VisualStudio et se programme en C# avec toutes les possibilités de débogage pas à pas, points d'arrêt et visu des variables. Les cartes NetDuino et FEZ Cerbuino Bee supportent la connectique shield compatible Arduino et la connectique Gadgeteer.
La netduino est trés facile à prendre en main (code en C# ou VB.net) et l'ide VisualStudio est on ne peut plus connu
Par contre elle est chère pour ce qu'il y a en hardware ... mais bon la communauté (trés active) rattrape le coup.
Sinon il existe (en non arduino) :
- LPCxpresso : ide gratuit mais limité en debug, debuggeur + carte en un seul bloc, carte de prototypage disponible
- STM32 (VL, L, F4, F0) : pas chère et un ide gratuit non bridé existe pour windows (uniquement) -> CoIDE de Coocox (debuggeur + carte en un seul bloc)
(tout les outils pour STM32, compilateur, debuggeur, ... existe en équivalent libre) - Maple de Leaflabs : base STM32 avec une surcouche "arduino", possibilité de brancher un debuggeur ST-LINK dessus
- Chipkit (PIC32 de microchip) : base PIC32 avec surcouche "arduino", possibilité de brancher un debuggeur PICKIT3 dessus (ide MplabX)