Не понял, с какой целью используются делители и диоды? Если для согласования уровней, то атмега 5в не боится, хоть и питание 3.3в, это же одинаковые атмеги только частота понижена. Кроме того есть usb-uart с 3.3в логикой.
Почему не используете спящий режим sim800? Много потребляет? Но тогда можно принимать звонки и смс, а это важно. В гараже можно и 12в аккумулятор использовать хоть от ups, хоть автомобильный (если есть гараж значит и есть полуубитые акб), а лучше литий, Sim800, если не ошибаюсь, под него заточен.
Можно вместо атмеги плату на stm32 использовать, цена та же, аппаратных uart больше. Библиотеки с примерами все есть, программируется в той же arduino ide.
<Зануда on>Согласно ГОСТ 32144-2013 — у нас пока в бытовой сети 220В</Зануда off>