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现在的单片机的电压范围越来越广，并不一定要在5V下工作。

比如说微芯的CMOS单片机，它们很多可以工作在1.8-5.5V，5V只是一个典型值。

既然你问到5V，接下来说一下为什么5V的单片机比较多。

TTL

早期的单片机一般采用的是TTL电平的，所谓TTL电平一般认为0V表示低，5V表示高。（实际上是一个范围，这里不再赘述），对于0V我们直接接地，5V的话就是电源提供啦，所以单片机5V的比较多。

外设

除了TTL电平这一个，很多单片机的外围设备也都是5V供电，如果单片机也是5V的话，就可以跟这些模块用一个电源出来的电，而不需要再需要其它的电源，这样比较统一。

降压模块

早期的电压模块最成熟的也是5V的，比如说7805稳压降压模块，它可以提供稳定的5V电压，而且这个模块出货量大、稳定，我们可以直接拿来使用，如果我们自己定制一个电压模块，比如7V，这样不仅成本高，而且不够稳定，因为出货量少嘛。

因为有现有的稳压模块，没人会冒险去采用一个全新的电压值，不说成本，就外围电路兼容性这一块都不好解决。

爱上半导体

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。
▲ 74LS00四2输入与非门TTL数字IC。

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。

创意电子DIY分享

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

Qi朱哥说

很高兴回答这个行业问题，PLC是标准化单片机，固定功能，模块化。我们从以下几个方面来说明这个问题！！

为什么很多都是5V，而且有大量电源芯片支持的也是5V。

电压浮动为5%，而电压标准，在A/D当中使用，标准应该是5.12V。

因为512 是2的N次方，这样A/D 的每一个字都是一个整数，当作为无符号计算的时候，更简单，但是没见到哪个成品用这个电压的，大部分都是5V，为什么不用呢？

因为做5.12的标准电压成本会成倍增长。5V与5.12V精度差别在百倍，小数点后0.12V，基本很难做到高精度标准电压，市场通用电压为5V，上浮一定百分比。

为什么标准电压是5.12V呢？

我们先解释一下计算机计算通用1024，不然后面计算又会有疑惑。

计算机内部是以二进制（只有0，1）来处理所有的数据的。0和1表示元器件的两个基本状态，开或者关，导通或者截止。这在实际物理器件中是很容易实现的,而且不容易出错，保证了计算机的正确处理数据的能力。数据在内部就是2进制的0和1，比如说要存储一堆数据，它只能是无数个0和1的组合，存到内存单元里面，就像把东西放到商场存物柜子一样，一个柜子放一个客户的东西，一个内存单元（8位）存一个字节（8个0和1）的数据，这样数据是按每8位存的，因此就按它作为计算单位了。由于8位0和1组合是有限的，但要表示的数据却是巨大的，因此以2的10次方1024约为1000（记作1K)为基本的换算数量级

我想用STC15F204EA的10位A/D做一个电压表， 那么，a/d 的每一个字就是 5V* 1/1024 ＝0.0048828125 V 这个数字用汇编语言如何处理？如果A/D 转换结果为500个字，那么电压就是2.44140625V 这个电压如何在三位数码管上显示，并尽可能减少误差？没办法，只能显示2.44如果用5.12V作REF电压， 那么5.12V*1/1024＝0.005 这个数用汇编语言要好处理得多吧！假设A/D结果为500个字。显然结果为500*0.005＝2.5V

上面示例只是一个模拟，在STC的内部有一个标准稳压源，要先测量这个稳压源的AD值，以它为标准来计算测量的外部电压，而不是以电源电压为标准，直接假设为每位就是5V的1024分之一的。VREFAD/测量AD=VREF电压/测量电压。

而为什么要那样假设，因为市场上电压转换每一个都不一样，如果要精度到5.12级别，路程还要走蛮久。

5V电压由来

自控学途与车间

工作电压与电子元器件，包括芯片的输入电平标准有关。虽然有些电器输入电压与元器件电压不一致，那是因为电器自带有供电模块，能够输出标准电压。

而单片机没有专门的电源处理电路，必须靠外部直流电源提供5V电压。

涌进风云

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

杰霸天下我有

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。

梁瑞林

因为电子器件大部分5v以下就能驱动，这个是行业内通用的

關鍵字: 单片机 科技 微芯