大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于数字电压表单片机设计的问题，于是小编就整理了3个相关介绍数字电压表单片机设计的解答，让我们一起看看吧。
为什么很多单片机的工作电压是5v？
很多单片机的工作电压为5V，是因为早期生产的各种TTL数字IC的工作电压为5V，为了便于与这些TTL数字IC接口，后来出现的单片机大都也采用5V电压供电。
74xx系列TTL数字IC最早是由美国公司在上世纪六十年代推出的，当时这些TTL数字IC采用5V电源供电，其输入高电平最小值为2V，输入低电平最大值为0.8V，输入为0.8～2V之间的电平，会使数字IC的工作状态不确定，这类数字IC输出高电平的最小值为2.7V，输出低电平的最大值为0.4V。这就是标准TTL数字IC工作时要求的输入、输出电平。虽然后来对标准的74xx系列数字IC进行了改进，提高了工作速度，降低了功耗，但这些改进型的（譬如低功耗的74LSxx系列、高速低功耗的74ALSxx系列）TTL数字IC工作时要求的输入、输出高低电平仍然与标准的74xx系列相同。
单片机的出现时间晚于TTL数字IC，当时各种TTL数字IC已广泛用于工业控制电路中，为了便于与这些TTL数字IC接口，当时的单片机也采用TTL工艺制造，并采用5V电源供电。
像上世纪八十年代使用较多的8位单片机8031、8051，它们的工作电压亦为5V，可以直接与各种TTL数字IC接口。不过这类采用TTL工艺制造的单片机功耗太大（可达上百mA），后来对它们进行了改进，采用CMOS工艺制造，但这些CMOS工艺的单片机（譬如，80C31、80C51、87C52）仍需要考虑与TTL数字IC的接口，故它们还是采用5V电源供电。
现在很多单片机虽然都采用5V工作电压，但这些单片机的工作电压范围一般较宽，譬如AVR单片机中tiny系列的ATtiny13的工作电压范围为2.7～5.5V，带有后缀字母“V”的ATtiny13V的工作电压范围为1.8～5.5V，而常用的STM8Sxx系列单片机的工作电压范围则为2.95～5.5V。选用这些单片机时，电源采用3.3V或5V皆可。
现在也有一些低压单片机不能在5V电压下工作，譬如上图所示的STM8L151K4单片机，其工作电压范围为1.65～3.6V，C8051F330单片机的工作电压范围为2.7～3.6V，P89LPC935单片机的工作电压范围为2.4～3.6V，像这类低压单片机，一般选用3.3V或3V电源供电。
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因为大多数芯片都是5V的TTL电平，要做到电平兼容，电平匹配，避免要电平转换操作，所有很多单片机的工作电压都是5V。
TTL指的是TTL电平，0~5V之间，小于0.2V输出低电平，高于3.4V输出高电平。全称Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT逻辑门电路，是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路，应用较早，技术已比较成熟。TTL主要有BJT（Bipolar Junction Transistor 即双极结型晶体管，晶体三极管）和电阻构成，具有速度快的特点。最早的TTL门电路是74系列，后来出现了74H系列，74L系列，74LS,74AS,74ALS等系列。但是由于TTL功耗大等缺点，正逐渐被CMOS电路取代。TTL输出高电平>2.4V，输出低电平<0.4V。在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V，噪声容限是0.4V。
2008年11月发布的STC12系列单片机数据手册中，STC12C系列的单片机电压范围是3.3~5.5V；STC12L系列的单片机电压范围是2.2~3.6V。如果选择STC12C系列的单片机，只要单片机的工作频率不是太高，使用3.7V供电是没有任何顾虑的，官方声称单片机的抗干扰能力可以达到4000V，但实际应用说法不一。
1、大多数单片机都是 TTL 电平，各自的高低电平定义不一样；
2、当电源电压为5V时：51，avr单片机是5V；
3、当电源电压为3.3V时：51，avr单片机高电平是3.3v；
4、arm 如lpc2138，电源电压只能为3.3v，io输出高电平为3.3V；但io口可承受5V电压
现在单片机工作电压主要有两种：一种工作在3.3V 一种工作在5V
早期的单片机多是以5V作为供电的，这是因为早前的数字电路是以标称5V供电的。比如常用的74LS系列逻辑门芯片，其供电范围为DC(4.75-5.25)V，标称电压为5V，这也就是所说的TTL电平，以5V表示1，以0V表示0。比如74LS138,74LS00这种典型的逻辑芯片，而数字电路的驱动能力也会以驱动几个TTL来衡量。
后来出现了单片机，可以编程，软件逻辑的实现要比硬件逻辑容易的多，而且能实现更多复杂的功能，为了使单片机和数字电路的电平保持一致，所以也使用5V来供电，供电范围为DC(4.5-5.5)V，这样做可以有如下几个好处：1)使用同一个电源就可以供电，不用设计两路供电系统，节省成本；2)不需要设计电平转换电路，接口电气参数相同，可以直接连接。
随着技术的不断发展，芯片不断的优化，供电范围越来越宽，也越来越低，比如3.3V，1.8V，甚至1.2V，而74LS逻辑芯片也出现了74HC系列来适应更宽更低的供电范围。
现在很多固定输出电压芯片，都有5V、3.3V、2.5V、1.8V固定输出的，比如三端稳压器7805以及AMS1117系列固定输出的版本。
总而言之，早前的单片机5V供电可以和TTL电平保持一致、方便设计、降低成本。
以上就是这个问题的回答，感谢留言、评论、转发。更多电子设计、硬件设计、单片机等内容请关注本头条号：玩转嵌入式。感谢大家。
这个来自于TTL 电平5V为高 0V为低 再加上 7805 之类的模块 成熟度高价格低，所以形成了约定的标准，后来COMS 等低功耗元件的发展又形成了3.3V的系统
关于很多单片机为什么都是5V的问题，看了几个回答，基本上都认为是由电子元器件的工作（驱动）电压是5V推演而来。如果这么回答，会不会有人要接着问，为什么电子元器件的工作电压是5V，6V不行吗？问题会不会一个接着一个。
其实，这是个标准化、规范化的问题。大家都在用5V的工作电压（驱动电压）的单片机，你如果偏要做一个6V的，就是不愿意与别人通用；而且还正好是4节干电池的电压。能驱动吗？没问题，原来的半导体收音机就是这个电压。但是，可以肯定地说，没多少人买你的。这个道理在2000多年前的秦始皇统一度量衡、规定书同文、车同轨的时候就想到了。所以，我国的华为要同美国争夺移动通信领域5G的话语权，当时有一家中国企业不投华为的票，却投美国的票，大家都还骂他是卖国贼，为什么？谁先取得话了语权，谁的话就是规则，以后大家就都照你的样子来做。
很多单片机工作电压是5V的原因是由于，最开始阶段的单片机是5V的；在没有根本性改变的情况下，大家就沿用了下来，没有必要更改。
51单片机数字电压表原理？
单片机数字电压表是利用单片机内部的模数转换器（ADC）将输入的模拟电压信号转换为数字信号，然后经过处理显示出电压值。
其原理是通过外部电压传感器将待测电压输入单片机的模拟输入引脚，经过模数转换器转换为数字量，再通过单片机内部的计算和显示功能进行处理并在数字显示屏上显示出电压数值。
通过这种方式，可以实时准确地测量电路中的电压值，方便工程师进行调试和监测。
新手如何学习单片机，用那些软件模拟比较好？
关于如何学习单片机，你可以看看《如何学好单片机？》这个问答，里面有关于怎么学习的详细解读。
今天重点说说你的第二个问题：用那些软件模拟比较好？
一、单片机的软件仿真
首先来说，每一款单片机的编程软件都有软件仿真功能。我们可以通过这个软件仿真功能学习一些单片机的功能。
例如，可以通过软件仿真功能实现单片机端口输出高低电平，然后通过观察相应的端口寄存器的值来看程序是否正确执行了；还可以编写定时程序实现固定时间（例如定时1秒）执行端口的输出功能，可以用软件仿真看看是否按照设定的时间进入了中断，等等。但是，软件仿真的功能实在有限，我们最多只能看到相应的寄存器是否执行正确，因为没有硬件电路的配合，完全看不到电路是否正确执行了。
所以，用单片机编程软件的软件仿真功能能学习单片机很有限。
二、可以仿真很多单片机单片机程序、电路的软件
这方面的软件首推proteus，这是目前为止我见过、用过的，可以仿真单片机种类最多的软件。
proteus这款软件支持的单片机有：51单片机，AVR单片机，PIC单片机，MSP430单片机，飞思卡尔单片机，还支持LPC21xx系列的ARM7，以及部分cortex m3芯片。
尤其对于51单片机而言，proteus已经把51单片机的编程软件keil嵌到里面了，可以同志在proteus里面进行程序编写，电路搭建、系统仿真、PCB生成等工作。等于是可以实现一个单片机的软件设计、硬件设计、PCB制图等全部功能，非常方便。
proteus的功能非常强大，我们可以先画好电路图，再把编译好的单片机烧录文件装载到电路图中的单片机中，然后即可以让整个单片机系统运行起来，观察电路中各个部分是否与我们设计的软件功能一样，例如是否实现了LED的点亮，LCD的显示，按键的检测，IIC器件存取数据是否正常等等。甚至proteus还提供了很多虚拟仪器，例如虚拟示波器，电压表，电流表，逻辑分析仪等。可以用这些仪器观察程序及电路的运行情况，例如可以用示波器观察我们设计的PWM的输出波形是否符合设计要求。
到此，以上就是小编对于数字电压表单片机设计的问题就介绍到这了，希望介绍关于数字电压表单片机设计的3点解答对大家有用。
