我不觉得你这个可以通过单片机来实现，单片机输出的电平是开关量，高低电平（通常是0或5V），你需要的就是一个DC-DC转换器，不过也很难满足向你说的那么随心所欲。
想做一个程控电源么？恐怕实现有点难度。我有一个方案可以满足你的这个需求，用AD采集电压变量，再用单片机控制DA+运放调理输出，如果要输出10mA以上的电流，可以选择驱动电流较大的运放芯片。
不明白你在说什么。第一句话和后面好像没什么关系。
而且传感器属于模拟器件，用DCDC的话这干扰就大的去了。
给你提供一个思路吧
1 用单片机采集ABC3路电压
2 找一颗LDO做D输出,要求LDO带ADJ电阻网络方便调节
3 电阻网络用电子开关替代,受控于单片机
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