Простое последовательное сообщение непоследовательно (иногда перемешано)

Я предполагаю, что прерывание происходит во время чтения или записи переменных счетчика.

Поскольку переменные больше, чем исходный размер регистров в ЦП, для работы с ними требуется несколько инструкций, и прямо в середине этой работы может произойти прерывание, которое изменяет значения, над которыми он работает. Это может привести к беспорядку (хотя я не ожидал такого беспорядка, TBH).

Все обращения к счетчикам, которые не относятся к прерываниям, следует заключать в критическую секцию. Это сегмент кода, где прерывания не разрешены. По очевидным причинам вы хотите, чтобы этот код был как можно короче.

Кроме того, в приведенном вами коде нет необходимости в ваших буферах и sprintfs. Вы можете просто использовать несколько Serial.prints для достижения того же результата с гораздо меньшим объемом кода/памяти.

Вот пример:

void loop() {
  unsigned long currentMillis = millis();
  if (currentMillis - previousMillis > interval) {
    previousMillis = currentMillis;

    // Копируем и сбрасываем значения счетчика в критической секции
    noInterrupts();
    int nowCounter1 = counter1;
    counter1 = 0;
    int nowCounter2 = counter2;
    counter2 = 0;
    interrupts();

    Serial.print("A");
    Serial.println(nowCounter1);
    Serial.print("D");
    Serial.println(nowCounter2);
  }
}

Кроме того, ваши переменные-счетчики должны быть volatile, поскольку доступ к ним осуществляется как из прерываний, так и из основного цикла:

volatile int counter1 = 0;
volatile int counter2 = 0;

Это не ответ, а демонстрация того, как сделать ваш код более чистым.

Используйте критические секции, предложенные Маженко.

Вы можете переписать

sprintf(buffer1,"A%d",counter1);
Serial.println(buffer1);
sprintf(buffer2,"D%d",counter2);
Serial.println(buffer2);

как

sprintf(buffer, "A%d\r\nD%d", counter1, counter2);
Serial.println(buffer);

Кроме того, unsigned long int может содержать не более 10 символов (2^32), поэтому, включая "A", "D", дополнительную новую строку и \0, вместо этого будет достаточно одного буфера длиной около 30 символов. из 2 буферов по 256 байт (что занимает 25% SRAM Arduino UNO).

Также вы можете переписать

counter1 = counter1 + 1;

как

counter1++;

который увеличивает переменную на 1.

Кроме того, counter1 и counter2 никогда не должны быть отрицательными, поэтому лучше использовать тип unsigned.

В более новых версиях пакетов Arduino AVC Boards используется более новая версия компилятора avr-gcc, и иногда возникают странные проблемы.

Попробуйте пакет плат Arduino AVR 1.6.21. Он имеет проверенную версию avr-gcc.

В версиях 1.6.22 и 1.6.23 подтверждены проблемы с avr-gcc.

Начиная с версии 1.8.0 пользователи сообщают о странных проблемах. Некоторые здесь, некоторые на Stack Overflow, некоторые на форуме Arduino.

Пакет плат Controlino использует пакет Arduino AVR для сборки инструментов.

Это не решение; это скорее обходной путь.

Чтобы избежать повторяющихся букв, вы можете использовать код, чтобы убедиться, что каждый буквенный символ не совпадает с предыдущим, и если это так, удалите текущий символ перед печатью.

Затем, чтобы справиться с удвоением, если в строке четное количество символов, разделите строку пополам, а если обе половины равны, удалите одну из них из строки.

Это не совсем то, что вы хотели, но это скорее наихудший сценарий.