Parece que estás buscando una MCU que tenga una conmutación por error de energía integrada como un periférico de todo tipo. Puede haber un MCU raro disponible que tenga esto, pero de mi memoria no hay muchos de una manera general. Por ejemplo, sé que los Atmel CortexM3 tienen la capacidad de ejecutar su RTC interno con la batería. Sin embargo, eso es todo lo que puedes hacer.
En lugar de buscar una solución de un solo chip, puede resultar más fácil diseñar un sistema de bajo consumo de energía a partir de unas pocas piezas diferentes, lo que sería más fácil de hacer.
Para un microcontrolador, elija algo que esté diseñado específicamente para ser de baja potencia. Tener un control de potencia de grano fino en los periféricos y la disponibilidad de estados de inactividad de baja potencia es una ventaja. He visto que la línea MSP430 de TI califica bien en esos parámetros. Olin, en su comentario, sugiere la serie PIC16F1xxx. Sin embargo, tampoco es una solución basada en 8051. Puede que haya 8051 controladores basados que califiquen. No sé qué tan adaptable es el núcleo 8051 a los estados de bajo consumo, aunque para ser justos, muchos de estos otros núcleos también hacen la mayoría de sus horas de inactividad al reducir la velocidad de los relojes del sistema y apagar los periféricos, lo que realmente no necesita un sistema especializado. núcleo.
Para cambiar la alimentación, puede utilizar un IC diseñado para hacerlo, según el tipo de batería y la topología que tenga en mente. Para una especie de batería de moneda no recargable, puede mirar uno de los muchos circuitos integrados de controlador RTC y Watchdog y Reset, un gran número de los cuales incluye alguna forma de cambiar a una batería. Para una batería recargable, suponiendo que su voltaje sea lo suficientemente alto como para estar cerca de la tensión de alimentación que pretende utilizar con la alimentación principal, es mejor utilizar una topología de bus con batería. Esto significa que la batería siempre está conectada al circuito. Imagina que la batería y el mcu están conectados en paralelo. Cuando hay alimentación de red, la batería también se carga (utilizando los circuitos de carga adecuados en función de la química de la batería) y cuando está ausente, la corriente a través de la batería se invierte y alimenta el circuito.