@albundy
Ich versteh da dein Problem nicht so ganz.
Dein Timer mit 10ms produziert ein PWM Signal mit ca. 50Hz (wenn ich das richtig verstanden habe).
Der Eingang des PWM Generators wird mit einem der Helligkeit entsprechenden Zahlenwert gefüttert. Einfacherweise nimmt man dafür einen Wert von 0 für AUS bis 255 VOLL AN, weil dieser Zahlenbereich in ein Register passt.
Diese PWM würd ich in einem normalen Timer Interrupt laufen lassen, der die entsprechende Pulsbreite an einem oder mehreren Ports ausgibt.
Die Dimmer Werte würd ich von einem anderen Timer Interrupt generieren lassen und die Werte dann einfach von der PWM Routine abholen lassen.

Somit kannst Du die Dimmfrequenz und die Dimmdauer getrennt voneinander einstellen. Musst allerdings auch 2 Timer dafür opfern.
Man kann natürlich auch beides in eine PWM Routine packen, wenn man denn tatsächlich keinen Timer mehr frei hat.