... Ein UART synchronisiert bei jedem Symbol neu. ... könnte es noch bei 10% Abweichung ... funktionieren ...
So sehe ich es im Prinzip auch. Die Spannung wird auch bei höherer Auslastung ziemlich konstant sein. Schaun wa mal: zwei Module statt einem oder: statt des Verbrauchs von ca. 120 mA für den Controller werden hinterm 78S05 pro Modul zusätzliche ca. 15 mA fällig; der Spannungsregler ist ausgangsseitig mit 100nF plus 220 µF abgepuffert.

Versuch einer Messung der Frequenzwanderung bei unterschiedlichen Eingangsspannungen:
Die Platine hat - wie bei mir praktisch immer - eine Heartbeat-LED. In diesem Fall blinken die LEDs unten-aussen wie immer im Sekundentakt. Dieser Heartbeat ist interruptgetrieben vom TIMER0 OVF, der 250µs-Interrupts getickert wird. Variiert wurde die Eingangsspannung, die an der Eingangsdiode bei 4,04V um 0,730V und bei 5,44V um 0,890V abgeschwächt wird.
Versorgungsspannung der Platine .......... Takte .......... Zeitbedarf
.......... 4,04 Volt ................................. 100 .......... 1min 44,77 sec
.......... 5,00 Volt ................................. 100 .......... 1min 43,66 sec
.......... 5,45 Volt ................................. 100 .......... 1min 43,32 sec

Sieht nicht sooo variabel aus, rund 1 % Änderung. Da müsste der Betrieb unter "normalen" Umständen schon sehr grenzwertig sein.