В данном случае никаких аналоговых модулей в МК не требуется. Чтобы не переделывать плату, я-бы использовал любой доступный PIC12F ( на том-же Авито есть недорогие оригиналы ), но программу все-равно написать придется. При отладке взять маломощный трансформатор с 5-7в переменки ( с пересчетом входных цепей, разумеется ), логический анализатор, или осциллограф.

А чем фазу щупать ?

цифрой. она же гарантированно чередуется 1-0

Если синус искажен то уже не гарантированно .
Например когда на одной линии включают мощное оборудование
Уже не раз ремонтировал плату управления симисторами на старой немецкой печке из кондитерского цеха .

Ну, в такой ситуации вообще может многому плохо быть, но тогда надо разрабатывать вообще иное решение, для работы в промышленной зоне с кучей правил и особенностей... а в обычном случае достаточно

Не надо ничего "щупать". Достаточно просто зафиксировать переход фазы через "0". Либо использовать, если есть, функционал "interrupt on change", либо, ( если этого узла нет ), простым опросом входа. Я выше ссылку давал, там все рассказано и объяснено. У PIC12F508 из периферии нет вообще ничего.

Есть еще одна AppNote про использование протокола X10 посредством МК от Microchip. Т.к. X10 в принципе завязан на переходе фазы через "0", в этой аппноте имеется вся нужная математика и аппаратное обеспечение датчика "0" в ранних МК от Microchip ( позже появился готовый узел детектирования "0" )

Единственно, я бы добавил своих защитных диодиков на вход. AD так рекомендует, не использовать внутренние диоды как рабочие элементы схемы.

Выше я давал ссылку на дешевый быстродействующий мк с adc .
На ней легко и без извратов нарезать синус симистором .
Остальное это древняя метода .