Su divisor de voltaje tiene resistencias iguales por encima y por debajo de su punto medio. Dado que la corriente es la misma en ambos, los voltajes son los mismos en cada uno, y se encuentra dividiendo el voltaje a la mitad: 2.5V y 2.5V.
Ahora, si agrega un drenaje de corriente desde el punto medio al suelo, cambia las corrientes y, por lo tanto, los voltajes. Y sí: esto rompe tu "suministro" de 2.5V.
Si su microcontrolador tiene una impedancia de entrada constante de 200Ω (dibujando una constante de 12.5mA a 2.5V), entonces puede suministrarlo desde la fuente de 5V a través de una resistencia de 200Ω. Bingo: tienes un nuevo divisor equitativo y el microcontrolador obtendrá su 2.5V. Pero dudo seriamente que un micro dibuje una corriente constante; la corriente casi seguramente depende de cuál es su código, y si está manejando cargas externas, todas las apuestas están desactivadas.
Otra opción sería regresar a su divisor de voltaje original, pero asegúrese de que la corriente a través de los divisores sea mucho mayor que la corriente a través del microcontrolador. Ejemplo: si usó dos resistencias de 10Ω, la adición de la micro carga de 200Ω solo bajaría la tensión central de 2.5V a 2.44V, y las variaciones en la carga de la micro no cambiarían mucho. Entonces, de nuevo, estarías dibujando 250 mA a través del divisor, y tendrías que usar resistencias de 1W. Probablemente no sea una gran compensación.
Por lo tanto, seguiría el consejo de @Ignacio Vazquez-Abrams y obtendré un regulador de 2.5V.