Como usted dice, la forma obvia y simple es hacerlo con un pequeño microcontrolador, como el PIC 10F200.
Sin embargo, si realmente quieres hacer esto con la electrónica analógica, sería más sencillo usar un transistor en lugar de intentar ajustar de alguna manera el malvado temporizador 666 555 en esta función:
R4 y Q2 son básicamente lo mismo que ya tiene para cambiar la alimentación. Q1 es similar a tu M1 porque activa Q2. La diferencia es que Q1 se activa directamente desde el interruptor y se apaga de acuerdo con el tiempo de caída de la tensión en C1.
Cuando se presiona el interruptor, C1 se carga rápidamente a través de R2. R2 solo está allí para evitar el exceso de corriente a través del interruptor cuando de lo contrario cortocircuitaría un condensador descargado a través de la alimentación.
R1 hace que el voltaje en C1 caiga exponencialmente hacia 0. Mientras que el voltaje es de aproximadamente 600 mV o más, Q1 se mantiene lo suficientemente encendido como para bajar su colector, y por lo tanto enciende el interruptor de alimentación, Q2.
Este circuito se encenderá rápidamente, pero se desvanecerá en unos 10s a 100s de milisegundos. Si eso es aceptable, entonces no hay nada más que deba hacer. Si necesita acción instantánea, entonces es necesaria una pequeña histéresis. Esto podría tomar la forma de una retroalimentación de CA del drenaje de Q2 a la base de Q1.
Desagüe actual
El problema de la corriente que usaría este circuito se planteó en un comentario.
Mire el circuito con cuidado y verá que usa muy poca corriente, especialmente en comparación con un temporizador 666. Cuando el interruptor (Q2) está activado, el drenaje de corriente dominante es a través de R4. Esto debería ser obvio solo a partir de los valores de las resistencias. Si V + es 5 V, por ejemplo, entonces la corriente a través de R4 será inferior a 50 µA.
La corriente para mantener encendido el Q1 proviene del pulso de una sola vez de la corriente a través del botón para cargar la tapa de tiempo. Después de abrir el botón, no se utiliza más corriente de suministro para mantener el interruptor de encendido. Además del arranque inicial para cargar C1, la corriente de estado estable con el botón pulsador cerrado sería de otros 50 µA a través de R1, y menos de 1/10 de esa cantidad a R3.
Ahora compare eso con la propuesta original. La tensión de alimentación se mantiene a través de R4 y R5 mientras el interruptor de alimentación está encendido, y esto es incluso antes de considerar la corriente para ejecutar el temporizador 666.
En resumen, debería ser bastante obvio, incluso en una inspección superficial, que el circuito de arriba consume mucha menos corriente para mantener el interruptor de alimentación encendido que el circuito original.