Проще всего это сделать, включив в цепь питания микроконтроллера резервный аккумулятор.

 

Теперь, при наличии напряжения в сети, устройство будет питаться от сетевого блока питания, одновременно заряжая литиевый аккумулятор.

 

При отключении сети автомат переключит питание на батарею, при этом работа микроконтроллера не прервется.

 

Контролирует заряд аккумулятора микросхема LTC4054, а для стабильной работы Arduino использован DC/DC конвертер с выходным напряжением 7 вольт.

 

Конечно, со временем емкость аккумулятора снизится и потребуется его замена, однако повышение надежности работы автоматики вполне компенсирует дополнительные затраты.