Die Transistorschaltung ist Mist! Die LED wird aus dem Steuersignal gespeist und nicht direkt aus der 5V-Versorgung. Wenn du Pech hast, könnte das schon den Pin des AVRs gegrillt haben. Da der Vorwiderstand aber ziemlich groß ist (je nach Farbe der LED müsste er viel kleiner sein), stehen die Überlebenschancen gut.

Richtig wäre:
PWM über die 10k an die Basis des Transistors
von 5V aus über die 100 Ohm und die LED an den Kollektor
Emitter an Masse