Пока наброски проекта, чтобы сориентироваться что получается.
Не хватает быстродействия МК для реализации всех заданных параметров. Проект пока рассчитан на 8 МГц, но даже 16 МГц не позволит в полной мере.
На критике
3. Установка яркости подсветки.(шим от 0 до 255)
и
5. Регулировка скорости последовательного включения ступенек.(от 0.1 секунда до 2 секунд)
Вот на сейчас в проекте 100 шагов ШИМ и минимальное время включения ступеньки 0,4 сек.
Можно увеличить число шагов ШИМ, но при этом увеличится минимальное время включения. Можно наоборот...
Могу программно ускорить все в два раза, но от этого может несколько пострадать максимальная яркость. (Это нужно попробовать на практике, думаю заметно глазу не будет). И взять кварц 16 МГц. Тогда в сумме можно получить 100 шагов ШИМ и минимальное время включения ступеньки 0,1 сек. Или 200 шагов и 0,2 сек...
По быстродействию еще надо проверить работу регистров 595, тоже можно наткнуться на ограничения...
---
В общем, пересмотрите параметры. Если их диапазоны можно изменить - это упростит задачу. Если все-таки нужны именно такие, тогда уже будем что-то выдумывать.
Если есть возможность - проверьте на макете работу 595-го регистра. Если нет, тогда может я сам на выходных посмотрю.
Только после всего этого можно будет двигаться дальше.
P.S.
В проекте пока ничего не работает, кроме циклического зажигания светодиодов.