Sice mám zkušenosti s PIC16F, PIC18F a hlavně STM32F procesory, ne s ATMegama, ale vidím tam pár věcí, které by mohly působit potíže.

1) PIC16F a PIC18F pokud vím nemají na MCLR resp. NRST pinu pull-up, STM32F ano. Nevím, jak to je u Atmelů, ale na Na !RESET bych pro jistotu dal pull-up.
2) To samé u těch tlačítek - jestli má ATMega pullupy na vstupech přímo v procesoru, je to takto v pořádku, jinak ke každému tlačítku přidat pull-up rezistor (nějakých 10k třeba)-
3) K čemu má sloužit X4? Vypadá to jako nějaký analogový vstup - v tom případě ho připojit na AD vstup. Zvážil bych alespoň jednoduchou ochranu zenerkou nebo dvěma diodami. Kromě toho tam nevidím, že bys tam někde dával nějakej offset - pokud budeš chtít měřit i záporná napětí, budeš muset zvednout ten signál třeba o 2,5 V. Nejsnáž to uděláš tak,že vytvoříš jednoduchý odporový dělič.
4) K budoucímu návrhu desky - USB konektor co nejblíže procesoru, D+ a D- vést celou cestu od konektoru k procesoru stále u sebe a dbát na to, aby měly oba stejnou délku (aby se nestalo že třeba D- bude mít délku 17mm a D+ 21mm, zkoušel jsem si s tím hrát a nevím jak u pomalých USB u atmelů a PICů, ale u STM32F4 a OTG HS to už pak dost blbne).
5) Paralelně k napájení dej nějaký 1uF nebo 2uF kondenzátor a co nejblíže uC ještě k tomu 100nF nějaký 1nF.
6) Na ochranu USB sběrnice se mi osvědčil následující obvod: http://cz.farnell.com/on-semiconductor/nuf2221w1t2 g/ic-filter-usb-esd-protect-sot363/dp/2101235 . Má v sobě všechno krásně integrované a je sám o sobě malinkatej.

edit: 7) Nějak si ochraň i ty digitální výstupy, který vedou k VGA konektoru. Nikdy nevíš, co se kam dostane za bordel.