數(shù)字電壓表畢業(yè)設(shè)計(jì) (2)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　本文介紹的是數(shù)字電壓表的發(fā)展背景和利用單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換芯片結(jié)合的方法設(shè)計(jì)一個(gè)直流數(shù)字電壓表。它的具體功能是：最高量程為200V，分三個(gè)檔位量程，即2V，20V，200V，可以通過調(diào)檔開關(guān)來實(shí)現(xiàn)各個(gè)檔位。當(dāng)測(cè)得電壓的數(shù)值小于1V時(shí)，系統(tǒng)

2、會(huì)自動(dòng)的將電壓數(shù)值轉(zhuǎn)換為以mV為電壓單位的電壓值。并且通過按鍵的方法能夠測(cè)得后五秒的平均電壓值。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一．?dāng)?shù)字電壓表簡介：3</p><p>　　二．?dāng)?shù)字電壓設(shè)計(jì)兩種方案簡介：4</p><p>　　1．由數(shù)字電路及芯片構(gòu)建。4</p><

3、;p>　　2．由單片機(jī)系統(tǒng)及A/D轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)建。5</p><p>　　三．單片機(jī)簡介及本設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇5</p><p>　　1．常用單片機(jī)的特點(diǎn)比較及本設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇5</p><p>　　2．本設(shè)計(jì)使用的單片機(jī)的簡介6</p><p>　　四．各種顯示器件的介紹和選擇7</p><p>　　1

4、．常用顯示器件簡介7</p><p>　　2．1602液晶的參數(shù)資料8</p><p>　　五．模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換芯片的選擇10</p><p>　　1．常用的A/D芯片簡介10</p><p>　　2．模數(shù)（A/D）芯片TLC2543的資料11</p><p><b>　　六．總體設(shè)計(jì)13<

5、;/b></p><p>　　七．硬件電路系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)14</p><p>　　八．系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)18</p><p>　　1．匯編語言和C語言的特點(diǎn)及選擇18</p><p>　　2．主程序設(shè)計(jì)18</p><p>　　九．系統(tǒng)的調(diào)試29</p><p>　　1．硬件調(diào)試

6、29</p><p>　　2．軟件調(diào)試30</p><p><b>　　十．總結(jié)30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p>　　一．?dāng)?shù)字電壓表簡介：</p><p>　　數(shù)字電壓表出現(xiàn)在50年代初，60年代末發(fā)起來的電壓測(cè)量儀表，簡

7、稱DVM，它采用的是數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量，也就是連續(xù)的電壓值轉(zhuǎn)變?yōu)椴贿B續(xù)的數(shù)字量，加以數(shù)字處理然后再通過顯示器件顯示。這種電子測(cè)量的儀表之所以出現(xiàn)，一方面是由于電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用逐漸推廣到系統(tǒng)的自動(dòng)控制信實(shí)驗(yàn)研究的領(lǐng)域，提出了將各種被觀察量或被控制量轉(zhuǎn)換成數(shù)碼的要求，即為了實(shí)時(shí)控制及數(shù)據(jù)處理的需要；另一方面，也是電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，帶動(dòng)了脈沖數(shù)字電路技術(shù)的進(jìn)步，為數(shù)字化儀表的出現(xiàn)提供了條件。所以，數(shù)字化測(cè)理儀表的產(chǎn)生與發(fā)展與電子計(jì)

8、算機(jī)的發(fā)展是密切相關(guān)的；同時(shí)，為革新電子測(cè)量中的煩鎖和陳舊方式也催促了它的飛速發(fā)展，如今，它又成為向智能化儀表發(fā)展的必要橋梁。</p><p>　　如今，數(shù)字電壓表已絕大部分已取代了傳統(tǒng)的模擬指針式電壓表。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的模擬指針式電壓表功能單一，精度低，讀數(shù)的時(shí)候也非常不方便，很容易出錯(cuò)。而采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表由于測(cè)量精度高，速度快，讀數(shù)時(shí)也非常的方便，抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)已被廣泛的應(yīng)用于電子及電工的測(cè)量

9、，工業(yè)自動(dòng)化儀表，自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域。顯示出強(qiáng)大的生命力。</p><p>　　數(shù)字電壓表最初是伺服步進(jìn)電子管比較式，其優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度比較高，但是采樣速度慢，重量達(dá)幾十公斤，體積大。繼之出現(xiàn)了斜波式電壓表，它的速度方面稍有提高，但是準(zhǔn)確度低，穩(wěn)定性差，再后來出現(xiàn)了比較式儀表改進(jìn)逐次漸近式結(jié)構(gòu)，它不僅保持了比較式準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，而且速度也有了很大的提高，但它有一缺點(diǎn)是抗干擾能力差，很容易受到外界各種因素的影

10、響。隨后，在斜波式的基礎(chǔ)上雙引伸出階梯波式，它的唯一的進(jìn)步是成本降低了，可是準(zhǔn)確寬，速以及抗干擾能力都未能提高。而現(xiàn)在，數(shù)字電壓表的發(fā)展已經(jīng)是非常的成熟，就原理來講，它從原來的一，二種已發(fā)展到多種，在功能上講，則從測(cè)單一參數(shù)發(fā)展到能測(cè)多種參數(shù)；從制作元件來看，發(fā)展到了集成電路，準(zhǔn)確度已經(jīng)有了很大的提高，精度高達(dá)1NV；讀數(shù)每秒幾萬次，而相對(duì)以前，它的價(jià)格也有了降低了很多。</p><p>　　目前實(shí)現(xiàn)電壓數(shù)字化測(cè)

11、量的方法仍然模-數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換的方法。而數(shù)字電壓表種類繁多，型號(hào)新異，目前國際仍未有統(tǒng)一的分類方法。而常用的分類方法有如下幾種：</p><p>　　按用途來分：有直流數(shù)字電壓表，交、直流數(shù)字電壓表，交直流萬用表等。</p><p>　　按顯示位數(shù)來分：有4位，5位，6位，7位，8位等。</p><p>　　按測(cè)量速度來分：有低準(zhǔn)確度，中準(zhǔn)確度，高準(zhǔn)確度等。<

12、;/p><p>　　按測(cè)量速度來分：有低速，中速，高速，超高速等。</p><p>　　但在日常生活中，數(shù)字電壓表一般是按照原理不同進(jìn)行分類的，目前大致分為以下幾類：比較式，電壓——時(shí)間變換式，積分式等。</p><p>　　在電量的測(cè)量中，電壓、電流和頻率是最基本的三個(gè)被測(cè)量。其中，電壓量的測(cè)量最為經(jīng)常。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更是經(jīng)常需要測(cè)量高精度的電壓，所以數(shù)字電

13、壓表就成為一種必不可少的測(cè)量儀器。另外，由于數(shù)字式儀器具有讀數(shù)準(zhǔn)確方便、精度高、誤差小、靈敏度高和分辨率高、測(cè)量速度快等特點(diǎn)而倍受用戶青睞，數(shù)字式電壓表就是基于這種需求而發(fā)展起來的，是一種必不可少的電子測(cè)量儀表。</p><p>　　二．?dāng)?shù)字電壓設(shè)計(jì)兩種方案簡介：</p><p>　　設(shè)計(jì)數(shù)字電壓表有多種的設(shè)計(jì)方法，方案是多種多樣的，由于大規(guī)模集成電路數(shù)字芯片的高速發(fā)展，各種數(shù)字芯片品種多

14、樣，導(dǎo)致對(duì)模擬數(shù)據(jù)的采集部分的不一致性，進(jìn)而又使對(duì)數(shù)據(jù)的處理及顯示的方式的多樣性。又由于在現(xiàn)實(shí)的工作生活中，電壓表的測(cè)量測(cè)程范圍是比較大的，所以必須要對(duì)輸入電壓作分壓處理，而各個(gè)數(shù)據(jù)處理芯片的處理電壓范圍不同，則各種方案的分段也不同。下面介紹兩種數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　1．由數(shù)字電路及芯片構(gòu)建。 </p><p>　　這種設(shè)計(jì)方案是由模擬電路與數(shù)字電路兩大部分組成，模擬

15、部分包括輸入放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和基準(zhǔn)電壓源；數(shù)字部分包括計(jì)數(shù)器、譯碼器、邏輯控制器、振蕩器和顯示器。其中，A/D轉(zhuǎn)換器是它的核心器件，它將輸入的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。模擬電路和數(shù)字電路是相互聯(lián)系的，由邏輯控制電路產(chǎn)生控制信號(hào)，按規(guī)定的時(shí)序?qū)/D轉(zhuǎn)換器中個(gè)組模擬開關(guān)接通或斷開，保證A/D轉(zhuǎn)換正常進(jìn)行。A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果通過計(jì)數(shù)譯碼電路變換成段碼，最后驅(qū)動(dòng)顯示器顯示出相應(yīng)的數(shù)值。此方案設(shè)計(jì)其優(yōu)點(diǎn)是，設(shè)計(jì)成本低，能夠滿足一般的電壓測(cè)量。但設(shè)計(jì)不

16、靈活，都是采用純硬件電路。很難將其在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展。</p><p>　　2．由單片機(jī)系統(tǒng)及A/D轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)建。</p><p>　　這種方案是利用單片機(jī)系統(tǒng)與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、顯示模塊等的結(jié)合構(gòu)建數(shù)字電壓表。由于單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)成熟，利用單片機(jī)系統(tǒng)的軟硬件結(jié)合，可以組裝出許多的應(yīng)用電路來。此方案的原理是模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換芯片的基準(zhǔn)電壓端，被測(cè)量電壓輸入端分別輸入基準(zhǔn)電壓和被測(cè)電壓。模數(shù)

17、（A/D）轉(zhuǎn)換芯片將被測(cè)量電壓輸入端所采集到的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，然后通過對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行軟件編程，使單片機(jī)系統(tǒng)能按規(guī)定的時(shí)序來采集這些數(shù)字信號(hào)，通過一定的算法計(jì)算出被測(cè)量電壓的值。最后單片機(jī)系統(tǒng)將計(jì)算好了的被測(cè)電壓值按一定的時(shí)序送入顯示電路模塊加以顯示。</p><p>　　此方案不僅能夠繼承上一種方案的各種優(yōu)點(diǎn)，還能改進(jìn)上一種設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)不靈活，難與在原基礎(chǔ)上進(jìn)行功能擴(kuò)展等不足。</p&g

18、t;<p>　　三．單片機(jī)簡介及本設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇</p><p>　　1．常用單片機(jī)的特點(diǎn)比較及本設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇</p><p>　　綜合上一章提到的兩種設(shè)計(jì)方案的各方面優(yōu)點(diǎn)及其在現(xiàn)在的所設(shè)計(jì)電壓表的實(shí)用性，我們選擇第二種電壓表設(shè)計(jì)方案，即由單片機(jī)系統(tǒng)及數(shù)字芯片構(gòu)建的方法來我們本次設(shè)計(jì)。</p><p>　　在這一設(shè)計(jì)中，我們涉及到了一個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)模

19、塊——單片機(jī)系統(tǒng)模塊，而目前單片機(jī)的種類是很繁多的，主要有主流的8位單片機(jī)和高性能的32位單片機(jī)，結(jié)合本設(shè)計(jì)各方面因素，8位單片機(jī)對(duì)于本設(shè)計(jì)已經(jīng)是綽綽有余了，但將用哪一種類8的單片機(jī)呢。在這里，不得不先簡單的介紹一下幾種常用的8單片機(jī)。</p><p>　　單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU，內(nèi)存，總線系統(tǒng)等。而目前常用的單片機(jī)的8位有51系列單片機(jī)，AV

20、R單片機(jī)，PIC單片機(jī)。</p><p>　　應(yīng)用最廣的8位單片機(jī)還是intel的51系列單片機(jī)。51系列單片機(jī)的特點(diǎn)是：硬件結(jié)構(gòu)合理，指令系統(tǒng)規(guī)范，加之生產(chǎn)歷史悠久，世界有許多芯片公司都買了51的芯片核心專利技術(shù)，并在其基礎(chǔ)上擴(kuò)充其性能，使得芯片的運(yùn)行速度變得更快，性價(jià)比更高。</p><p>　　AVR單片機(jī)是atmel公司推出較新的單片機(jī)，它的顯著特點(diǎn)是：高性能，低功能，高速度，指令

21、單周期為主，但性格方面比51單片機(jī)要高。有專門的I/O方向寄存器。雖然有轉(zhuǎn)強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)電壓，但I(xiàn)/O口使用不比51單片機(jī)方便。</p><p>　　PIC單片機(jī)系列是美國微芯公司的產(chǎn)品，也是市面上增長最快的單片機(jī)之一，屬精簡指令集單片機(jī)，其特點(diǎn)是：高速度，高性能，但在性格方面比51單片機(jī)要高，也有專門的I/O方向寄存器，I/O口使用不比51單片機(jī)方便。</p><p>　　綜合以上各種單片機(jī)的

22、基本性能及本設(shè)計(jì)的滿足需要，我們將選擇51系列單片機(jī)。</p><p>　　2．本設(shè)計(jì)使用的單片機(jī)的簡介</p><p>　　本設(shè)計(jì)中選用是51系列的AT89C52，它是低電壓、低功耗、高性能的CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8KB的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器和256B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，32個(gè)I/O口線，3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路，并與MCS-51系列單片機(jī)兼容。在設(shè)計(jì)中，

23、單片機(jī)起著連接硬件電路與程序運(yùn)行及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的任務(wù)，一方面，它將A/D轉(zhuǎn)換器、顯示器和語音芯片等通過I/O口地址線和數(shù)據(jù)線連接起來；另一方面，它將用戶下載的程序通過控制總線控制數(shù)據(jù)的輸入輸出，從而實(shí)現(xiàn)冊(cè)電壓的功能。</p><p>　　四．各種顯示器件的介紹和選擇</p><p>　　1．常用顯示器件簡介</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中有顯示模塊，而常用的顯示器件比較

24、多，有數(shù)碼管，LED點(diǎn)陣，1602液晶，12864液晶等。</p><p>　　數(shù)碼管是最常用的一種顯示器件，它是由幾個(gè)發(fā)光二極管組成的8字段顯示器件，其特點(diǎn)是價(jià)格非常的便宜，使用也非常的方便，顯示效果非常的清楚。小電流下可以驅(qū)動(dòng)每光，發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短，體積小，重量輕，抗沖擊性能好，壽命長。但數(shù)碼管只能是顯示0——9的數(shù)據(jù)。不能夠顯示字符。這也是數(shù)碼管的不足之處。</p><p>　　LE

25、D點(diǎn)陣顯示器件是由好多個(gè)發(fā)光二極管組成的。具有高亮度，功耗低，視角大，壽命長，耐濕，冷，熱等特點(diǎn)，LED點(diǎn)陣顯示器件可以顯示數(shù)字，英文字符，中文字符等。但用LED點(diǎn)陣顯示的軟件程序設(shè)計(jì)比較麻煩。</p><p>　　1602液晶是工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16*2即32個(gè)字符。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和

26、日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼。使用時(shí)直接編寫軟件程序按一定的時(shí)序驅(qū)動(dòng)即可。它的特點(diǎn)是顯示字跡清楚，價(jià)格相對(duì)便宜。</p><p>　　12864液晶也是一種工業(yè)字符型液晶，它不僅能夠顯示1602液晶所可以顯示的字符，數(shù)字等信息，而且還可以顯示8*4個(gè)中文漢字和一些簡單的圖片，顯示信息也非常的清楚。使用時(shí)也直接編寫軟件程序按一定的時(shí)序驅(qū)動(dòng)即可。不過它的價(jià)格比1602液晶貴了很多。</p>

27、<p>　　在本設(shè)計(jì)中，我們只需要顯示最后電壓的數(shù)字值和電壓的單位，綜合上面各種顯示器件的特點(diǎn)：數(shù)碼管只能顯示數(shù)字，不能顯示單位字符，不符合本設(shè)計(jì)的要求。而點(diǎn)陣顯示器件驅(qū)動(dòng)顯示軟件程序編寫麻煩，占用的引腳相對(duì)也較多。也不是理解的顯示器件。所以在本設(shè)計(jì)中，我們考慮用液晶顯示器件，雖然12864液晶比1602液晶的功能強(qiáng)，不過在價(jià)格方面卻貴了好多。而1602液晶也足夠滿足本設(shè)計(jì)的需要。因此，在本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)我們選擇1602液晶顯示器件

28、。</p><p>　　2．1602液晶的參數(shù)資料</p><p>　　我們選擇了1602液晶做為本設(shè)計(jì)的顯示模塊的顯示器件。以下是1602液晶的各方面參數(shù)：</p><p><b>　　1．接口信號(hào)說明：</b></p><p><b>　　2．基本操作時(shí)序：</b></p><

29、;p>　　讀狀態(tài)：輸入：RS=0，RW=1，E=1。輸出：D0-D7為狀態(tài)字</p><p>　　寫狀態(tài)：輸入：RS=0，RW=0，D0-D7為指令碼，E為高脈沖。輸出：無</p><p>　　讀數(shù)據(jù)：輸入：RS=1，RW=1，E=1。輸出：D0-D7為數(shù)據(jù)。</p><p>　　寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=1，RW=0，D0-D7為數(shù)據(jù)，E為高脈沖。輸出：無<

30、/p><p><b>　　3．狀態(tài)字說明</b></p><p><b>　　4．指令的說明。</b></p><p><b>　　顯示模式設(shè)置</b></p><p>　　顯示開/關(guān)及光標(biāo)設(shè)置</p><p><b>　　數(shù)據(jù)控制：</b&

31、gt;</p><p>　　五．模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換芯片的選擇</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換模塊是一個(gè)重要的模塊，它關(guān)系到最后數(shù)電壓表電壓值的精確度。所以，A/D芯片的選擇是設(shè)計(jì)過程中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。</p><p>　　1．常用的A/D芯片簡介</p><p>　　常用的A/D芯片有AD0809，AD0832，TLC2

32、543C等幾種。下面簡單介紹一下這三種芯片。</p><p>　　AD0809是8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，它是由一個(gè)8路的模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存譯碼器、一個(gè)A/D 轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8 路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。些A/D轉(zhuǎn)換器是的特點(diǎn)是8位精度，屬于并行口，如果輸入的模擬量變化大快，必須在輸入之前增加采樣電路。</p><p&

33、gt;　　AD0832也是8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，可支持致命傷個(gè)單端輸入通道和一個(gè)差分輸入通道。它易于和微處理器接口或獨(dú)立使用；可滿量程工作；可用地址邏輯多路器選通各輸入通道。</p><p>　　TLC2543C是12位開關(guān)電容逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換，每個(gè)器件有三個(gè)控制輸入端，片選，輸入/輸出時(shí)鐘以及地址輸入端。它可以從主機(jī)高速傳輸轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。它有高速的轉(zhuǎn)換，通用的控制能力，具有簡化比率轉(zhuǎn)換，刻度以及模擬電路與邏

34、輯電路和電源噪聲隔離，耐高溫等特點(diǎn)。</p><p>　　綜合上述幾種A/D轉(zhuǎn)換芯片的特點(diǎn)，前兩種芯片的性能和精度都不如第三種芯片。在本設(shè)計(jì)中，我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)高精度的電壓表，因此在此，我們選擇精度為12位的TLC2543芯片。</p><p>　　2．模數(shù)（A/D）芯片TLC2543的資料</p><p>　　綜合本設(shè)計(jì)的各方面考慮，我們選了TLC2543模數(shù)轉(zhuǎn)換

35、芯片。下面就介紹此芯片的各方面資料。</p><p>　　TLC2543芯片的封裝引腳圖和引腳說明如下：</p><p><b>　　引腳說明：</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　各引腳的使用詳細(xì)介紹。</p><p>　　AIN0-AIN1

36、0這11個(gè)模擬信號(hào)輸入由內(nèi)部多路選器選擇。對(duì)4.1MHZ的I/O clk，驅(qū)動(dòng)源阻抗必須小于或等于50歐并且能夠?qū)⒛M電壓由60PF的電容來限制其斜率。</p><p>　　在CS端的一個(gè)由高低低變化將復(fù)位內(nèi)部計(jì)數(shù)器并控制使能data out,data input和I/O clk。一個(gè)由低至高的變化將在一個(gè)設(shè)置時(shí)間內(nèi)禁止data input和I/O clk.</p><p>　　串行數(shù)據(jù)輸

37、入端data input是一個(gè)4位的串行地址選擇下一個(gè)即將被轉(zhuǎn)換的所需的模擬輸入或測(cè)試電壓。串行數(shù)據(jù)以MSB為前導(dǎo)并在I/O clk的前4個(gè)上升沿被移入。在4個(gè)地址位被讀入地址寄存器后，I/O clk 將剩下的幾位依次輸入。</p><p>　　Data out在CS為高時(shí)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，而當(dāng)CS為低時(shí)處于激活狀態(tài)。CS一旦有效，按照前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的MSB/LSB值將data out從高阻抗?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的邏輯

38、電平，I/O clk 的下一個(gè)下降沿將根據(jù)下一個(gè)MSB/LSB將data out驅(qū)動(dòng)成相應(yīng)的邏輯電平，剩下的各位依次移出。</p><p>　　EOC在最后的I/O clk 下降沿之后，從高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３值椭钡睫D(zhuǎn)換完成及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸。</p><p>　　GND端是內(nèi)部電路的地回路端，除加有說明外，所有電壓測(cè)量都相對(duì)于GND</p><p>　　I/O clk

39、端串行輸入并完成以下四個(gè)功能：第一，在I/O clk的前8個(gè)上升沿，它將8個(gè)輸入數(shù)據(jù)信鍵入輸入數(shù)據(jù)寄存器。在第4個(gè)上升沿之后為多路器的地址。第二，在I/O clk的第4個(gè)下降沿，在選定的多路器的輸入端上的模擬輸入電壓開始和電容器充電并繼續(xù)到I/O clk的最后一個(gè)下降沿。第三，它將前一次轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)的其余11位移出data out端。在I/O clk的下降沿時(shí)數(shù)據(jù)變化。第四，在I/O clk的最后一個(gè)下降沿它將轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)傳送到內(nèi)部的狀

40、態(tài)控制位。</p><p>　　REF+端通常接VCC，最大輸入電壓范圍取決于加于本端與加于REF-端的電壓差。</p><p>　　REF-端通常接地。</p><p><b>　　六．總體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1．技術(shù)要求：</b></p><p>　

41、　最高量程為：200V。</p><p>　　分為三檔量程：2V，20V，200V。可以通過調(diào)檔開關(guān)實(shí)現(xiàn)各檔位。最高精度為0.01mv。</p><p>　　被測(cè)電壓的電壓值小于1V時(shí)，有自動(dòng)換以MV為單位顯示。</p><p>　　通過按鍵可以顯示5秒的平均電壓的電壓值。</p><p><b>　　2．設(shè)計(jì)方案：</b&g

42、t;</p><p>　　根據(jù)上述，我們選擇單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換芯片結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)。使用的基本元器件是：AT89C51單片機(jī)，TLC2543模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，1602液晶顯示器，開關(guān)，按鍵，電容，電阻，晶振，標(biāo)準(zhǔn)電源等等。</p><p>　　設(shè)計(jì)的基本框圖如下：</p><p>　　七．硬件電路系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)上述選

43、擇的各元器件，各電路模塊的電路圖如下描述。</p><p><b>　　1．單片機(jī)系統(tǒng)</b></p><p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)包括晶振電路，復(fù)位電路，電源。其原理圖如下：</p><p>　　此模塊中，單片機(jī)的晶振是12MHZ，C1和C2的電容是10UF，C3可選1-10UF。R1電阻為1K。</p><p><

44、;b>　　2．輸入電路</b></p><p>　　由于輸入電路的電壓比基準(zhǔn)電壓（2V）高很多，因此在輸入電路必須加電壓衰減器。衰減電路可由開關(guān)來選擇不同的衰減率，從而切換檔位。</p><p>　　則完整輸入電路如下：</p><p>　　通過計(jì)算，可知設(shè)計(jì)衰減器用的電阻R2，R3和R4分別為：9M，900K，100K控制檔位的開關(guān)是雙開關(guān)的，目

45、地是能夠使單片機(jī)CPU自動(dòng)識(shí)別檔位，即可用相應(yīng)的檔位的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的算法計(jì)算出正確的電壓值。被測(cè)電壓輸入端、整理過的模擬電壓輸入端，開關(guān)與單片機(jī)的連接如圖所示。</p><p>　　3．A/D轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)的連接</p><p>　　此設(shè)計(jì)中選擇的是A/D轉(zhuǎn)換芯片的通道0，A/D芯片的數(shù)據(jù)輸入口連接單片機(jī)的P1.3口，數(shù)據(jù)輸出口連接單片機(jī)的P1.4口，芯片使能端連接單片機(jī)的P1.5口，脈沖端

46、連接單片機(jī)的P1.6口。模塊連接如下圖所示。</p><p>　　4．1602液晶與單片機(jī)連接</p><p>　　此模塊液晶的RS，RW和E端分別連接單片機(jī)的P1.2，P1.1和P1.0口；液晶的數(shù)據(jù)各端口連接單片機(jī)的P0口。具體如下圖所示。</p><p>　　鍵盤與單片機(jī)的連接如下。</p><p>　　此鍵盤的一端與單片機(jī)的P2.0口

47、連接，另一端接地。原理圖如下所示。</p><p>　　該鍵盤的功能：當(dāng)鍵盤被按下時(shí)，即可計(jì)算后5秒的平均電壓值。</p><p><b>　　八．系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1．匯編語言和C語言的特點(diǎn)及選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)是硬件電路和軟件編程相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案，選擇合適的編程語言是一個(gè)重要的環(huán)

48、節(jié)。在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，常用的是匯編語言和C語言。匯編語言的特點(diǎn)是占用內(nèi)存單元少，執(zhí)行效率高。執(zhí)行速度快。但它依賴于計(jì)算機(jī)硬件，程序可讀性和可移植性比較差。而C語言雖然執(zhí)行效率沒有匯編語言高，但語言簡潔，使用方便，靈活，運(yùn)算豐富，表達(dá)化類型多樣化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型豐富，具有結(jié)構(gòu)化的控制語句，程序設(shè)計(jì)自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特點(diǎn)。</p><p>　　由于現(xiàn)在單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，內(nèi)

49、部的各種資源相當(dāng)?shù)呢S富，CPU的處理速度非常的快。用C語言來控制單片機(jī)無疑是一個(gè)理想的選擇。所以在本設(shè)計(jì)中采用C語言編寫軟件程序。</p><p><b>　　2．主程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主程序設(shè)計(jì)包括以下方面：</p><p>　　按照硬件電路對(duì)單片機(jī)位定義。</p><p><b>　　編寫

50、延時(shí)模塊程序。</b></p><p>　　編寫驅(qū)動(dòng)1602液晶顯示模塊程序。</p><p>　　編寫驅(qū)動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換模塊程序。</p><p>　　編寫鍵盤掃描模塊程序。</p><p>　　主程序的總體流程如下圖：</p><p><b>　　全部軟件程序如下：</b></p

51、><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define key_state0 0 //鍵盤掃描的各個(gè)狀態(tài)</p><p>　　#def

52、ine key_state1 1</p><p>　　#define key_state2 2</p><p>　　#define key_state3 3</p><p>　　sbit rs=P1^2;//1602液晶寫命令/數(shù)據(jù)標(biāo)志,0時(shí)寫命令</p><p>　　sbit rw=P1^1;//1602液晶寫入/讀出標(biāo)志,0時(shí)寫入數(shù)據(jù)&l

53、t;/p><p>　　sbit ep=P1^0;</p><p>　　sbit input=P1^4;</p><p>　　sbit output=P1^3;</p><p>　　sbit cs=P1^5;</p><p>　　sbit clk=P1^6;</p><p>　　sbit key=P2

54、^0;</p><p>　　sbit flag_1=P2^1;//定義電壓表檔位相關(guān)標(biāo)志</p><p>　　sbit flag_2=P2^2;</p><p>　　sbit flag_3=P2^3;</p><p>　　sbit flag_4=P2^4;</p><p>　　uchar code tab0[]=&qu

55、ot;V "; //顯示的單位及有關(guān)的字符</p><p>　　uchar code tab1[]="MV";</p><p>　　uchar code tab2[]="Power:";</p><p>　　uchar code tab3[]="Aver_V:";//平均電壓值標(biāo)志符</p&

56、gt;<p><b>　　uchar t;</b></p><p>　　void delay(int z)//延時(shí)函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int x,y;</b></p><p>　　for(x=z;x>0;

57、x--)</p><p>　　for(y=10;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_com(uchar com)//往1602液晶寫命令函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p><

58、;b>　　rs=0;</b></p><p><b>　　P0=com;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　ep=1;</b></p><p><b>　　delay(5);</b>

59、;</p><p><b>　　ep=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_dat(uchar dat)//往1602液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p><

60、;b>　　rs=1;</b></p><p><b>　　P0=dat;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　ep=1;</b></p><p><b>　　delay(5);</b&g

61、t;</p><p><b>　　ep=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void init_1602()//對(duì)1602液晶的初始化函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　

62、　rs=0;</b></p><p><b>　　rw=0;</b></p><p>　　write_com(0x38);</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　write_com(0x0c);</p><p><b&g

63、t;　　delay(1);</b></p><p>　　write_com(0x06);</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　write_com(0x01);</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p

64、><b>　　}</b></p><p>　　void init_timer0()//定時(shí)計(jì)數(shù)器0初值化函數(shù)，</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD=0x01;//方式一</p><p>　　TH0=(65536-50000)/256;//每50ms中斷一次&l

65、t;/p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p>　　IE=0x82;//打開中斷</p><p>　　TR0=0;//定時(shí)器首先不可工作</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void display(uchar x,uchar y,uint

66、dat)//顯示電壓值的函數(shù),x行y列開始顯示</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint add;</b></p><p>　　uchar i,a[5];</p><p><b>　　switch(x)</b></p><

67、p><b>　　{</b></p><p>　　case 0:add=0x80;break;</p><p>　　case 1:add=0x80+0x40;break;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　add=add+y;</p><p>　

68、　write_com(add);</p><p>　　for(i=0;i<5;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　a[i]=dat%10;</p><p>　　dat=dat/10;</p><p><b>　　}</b></p&

69、gt;<p>　　write_dat(a[4]+0x30);</p><p>　　write_dat(a[3]+0x30);</p><p>　　write_dat(a[2]+0x30);</p><p>　　write_dat('.');</p><p>　　write_dat(a[1]+0x30);</

70、p><p>　　write_dat(a[0]+0x30);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void display_zifu(uchar x,uchar y,uchar *str)//顯示字符函數(shù),x行y列開始顯示</p><p><b>　　{</b></p>

71、<p><b>　　uint add;</b></p><p><b>　　switch(x)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0:add=0x80;break;</p><p>　　case 1:add=0x80+0

72、x40;break;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　add=add+y;</p><p>　　write_com(add);</p><p>　　while(*str!='\0')</p><p><b>　　{</b></

73、p><p>　　write_dat(*str);</p><p><b>　　str++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　uint read_AD(uchar con_way)//

74、讀取AD轉(zhuǎn)換值操作函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uint dat=0;</p><p><b>　　uchar i;</b></p><p><b>　　cs=0;</b></p><p><b>　　clk

75、=0;</b></p><p>　　con_way<<=4;</p><p>　　for(i=0;i<12;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　con_way<<=1;/*選擇0通道，在輸入該控制數(shù)據(jù)的同時(shí)輸出前一次AD轉(zhuǎn)結(jié)果*/</p&g

76、t;<p><b>　　input=CY;</b></p><p><b>　　dat<<=1;</b></p><p>　　if(output)/*輸出AD轉(zhuǎn)換結(jié)果*/</p><p>　　dat=dat|0x01;</p><p><b>　　delay(2)

77、;</b></p><p><b>　　clk=1;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　clk=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p&g

78、t;<b>　　cs=1;</b></p><p>　　return dat;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　uint read_value()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　long floa

79、t dq;</p><p>　　long float dat_v;</p><p>　　dq=read_AD(0);//把讀取得的AD轉(zhuǎn)換值給變量dq</p><p>　　if(!flag_3)</p><p>　　dat_v=(200*dq)/4096*100;//二檔,量程為200V</p><p>　　else

80、if(!flag_2)</p><p>　　dat_v=(20*dq)/4096*100;//二檔，量程為20V</p><p>　　else if(!flag_1)</p><p>　　dat_v=(2*dq)/4096*100;//一檔,量程2V</p><p>　　return dat_v;</p><p>&l

81、t;b>　　}</b></p><p>　　void read_key()//鍵盤掃描函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　static uchar key_state=0;</p><p>　　switch(key_state)</p><p>&l

82、t;b>　　{</b></p><p>　　case key_state0:</p><p>　　if(key==0)</p><p>　　key_state=key_state1;</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case key_stat

83、e1:</p><p>　　if(key==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p>　　display_zifu(1,0,tab3);</p><p>　　key_state=key_state2;<

84、;/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　key_state=key_state0;</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case key_state2:<

85、;/p><p><b>　　if(key)</b></p><p>　　key_state=key_state0;</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b

86、></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　long float dat;</p><p>　　long float dat_aver,dat1,dat2,dat3,dat4,dat5;//定義5個(gè)隨機(jī)電壓值變量</p><p>

87、;　　uchar flag;//后五秒取隨機(jī)電壓的標(biāo)志</p><p>　　init_timer0();</p><p>　　init_1602();</p><p>　　delay(10);</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</

88、b></p><p>　　dat=read_value();</p><p>　　if(dat>=100)//當(dāng)電壓值大于1V時(shí),用V顯示,否則用mV顯示</p><p><b>　　{</b></p><p>　　display_zifu(0,1,tab2);</p><p>　　d

89、isplay(0,7,dat);</p><p>　　display_zifu(0,13,tab0);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　di

90、splay_zifu(0,1,tab2);</p><p>　　display(0,7,dat*1000);</p><p>　　display_zifu(0,13,tab1);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　read_key(); //當(dāng)鍵盤按下時(shí)，計(jì)算后五秒的平均電壓值</p&

91、gt;<p><b>　　if(t==20)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　t=0;</b></p><p><b>　　flag++;</b></p><p><b>　　}</

92、b></p><p>　　if(flag==1)</p><p><b>　　dat1=dat;</b></p><p>　　if(flag==2)</p><p><b>　　dat2=dat;</b></p><p>　　if(flag==3)</p>

93、<p><b>　　dat3=dat;</b></p><p>　　if(flag==4)</p><p><b>　　dat4=dat;</b></p><p>　　if(flag==5)</p><p><b>　　{</b></p><p&

94、gt;<b>　　dat5=dat;</b></p><p>　　dat_aver=(dat1+dat2+dat3+dat4+dat5)/5;</p><p>　　display(1,7,dat_aver);</p><p>　　display_zifu(1,13,tab0);</p><p>　　dat_aver=0;

95、</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(flag==8)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　flag=0;</b></p><p>　　write_com(0x01);</p>

96、<p><b>　　TR0=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void timer0() interrupt 1//定時(shí)器

97、中斷函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH0=(65536-50000)/256;//重新放入初始值</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　t++;</b></p><p><b&g

98、t;　　}</b></p><p><b>　　九．系統(tǒng)的調(diào)試</b></p><p>　　完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設(shè)計(jì)意圖正常運(yùn)行，必須進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。調(diào)試分了硬件和軟件調(diào)試。</p><p><b>　　硬件調(diào)試</b></p><p>　　硬件調(diào)試的主

99、要任務(wù)是排除硬件故障，其中包括設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤和工藝性故障等。</p><p>　　檢查所設(shè)計(jì)的硬件電路板所有的器件和引腳是否正確，尤其是電源的連接是否正確；檢查各總線是否有短路的故障。檢查開關(guān)/按鍵是否正常，是否連接正確，為了保護(hù)芯片，應(yīng)先對(duì)各IC座電位進(jìn)行檢查，確認(rèn)無誤后再插入芯片。</p><p>　　將40芯片的仿真插頭插入單片機(jī)插座進(jìn)行調(diào)試，檢查各接口是否滿足設(shè)計(jì)的要求，有正常的程序測(cè)

100、試硬件電路的好壞。</p><p><b>　　軟件調(diào)試</b></p><p>　　軟件調(diào)試的任務(wù)是利用開發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試，發(fā)現(xiàn)和糾正程序的錯(cuò)誤，同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)硬件的故障。軟件調(diào)試是一個(gè)模塊一個(gè)模塊進(jìn)行的。首先單獨(dú)調(diào)試各子程序是否能夠按照預(yù)期的功能，接口電路的控制是否正常。最后調(diào)試整個(gè)程序。尤其注意的是各模塊間能否正確的傳遞參數(shù)。</p><

101、p>　　檢查液晶顯示模塊程序。在主程序中調(diào)用display()和dislay_zifu()函數(shù)，觀察在1602液晶上是否能夠顯示相應(yīng)的字符。如果不能，則在相關(guān)的子程序中設(shè)計(jì)斷點(diǎn)，反復(fù)調(diào)試直到能夠顯示。</p><p>　　檢查按鍵模塊程序。本設(shè)計(jì)的按鍵模塊程序是用狀態(tài)機(jī)的方法，可以在key_state1狀態(tài)下加一個(gè)任務(wù)，如顯示一個(gè)字符在液晶上。觀察是否正確顯示。</p><p>　　

102、檢查A/D轉(zhuǎn)換模塊程序?？梢栽谟布娐返妮斎攵溯斎胍阎膸讉€(gè)電壓，分別觀察液晶上是否顯示相應(yīng)的電壓值。</p><p>　　檢查數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換模塊程序?？梢該軇?dòng)硬件電路的檔位開關(guān)，輸入相應(yīng)的電壓，觀察液晶顯示的電壓值是否一致。如果一致。則數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的算法正確的。</p><p>　　總調(diào)試。當(dāng)相應(yīng)的各模塊環(huán)節(jié)都正確后，可程序下載到單片機(jī)。接上電源運(yùn)行。再檢查所有功能，觀察是否能預(yù)期的一樣。如果一

103、樣，說明設(shè)計(jì)成功完成。</p><p><b>　　十．總結(jié)</b></p><p>　　由于本設(shè)計(jì)使用的是高效的51系列單片機(jī)作為核心的測(cè)量系統(tǒng)，以及高精度，高速度，高抗干擾的A/D轉(zhuǎn)換器。使得本直流電壓表具體精度高，靈敏度強(qiáng)，性能可靠，電路簡單，成本低的特點(diǎn)。因?yàn)槠綍r(shí)所需要測(cè)量的被測(cè)電壓的電壓值不是一個(gè)定值，多多少少都有一些微小的變化。因此本設(shè)計(jì)為之增加了可測(cè)5秒

104、內(nèi)平均電壓的電壓值。大大的提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。使直流電壓表有著較高的智能水平。</p><p>　　此設(shè)計(jì)是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)性實(shí)驗(yàn)。通過此設(shè)計(jì)可知在單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)過程應(yīng)注意以下事項(xiàng)。</p><p>　　1）硬件的選擇。選擇適合設(shè)計(jì)目地的元器件是一個(gè)重要的方設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。不能以元器件是否是最高性能作為選擇元器件的標(biāo)準(zhǔn)。往往高性能器件的價(jià)格也是較高的。應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的需要選擇元器件，能夠滿足

105、設(shè)計(jì)需要作為標(biāo)準(zhǔn)選擇元器件。</p><p>　　2）因?yàn)閱纹瑱C(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是硬件和軟件相結(jié)合的設(shè)計(jì)，所以系統(tǒng)和硬件和軟件必須緊密配合，協(xié)調(diào)一致。應(yīng)不斷調(diào)整硬軟件設(shè)計(jì)，以提高系統(tǒng)工作效率。</p><p>　　單片機(jī)的應(yīng)用如今已經(jīng)是在工業(yè)，電子等方面展示出了它的優(yōu)越性，利用單片機(jī)在設(shè)計(jì)電路逐漸成了趨勢(shì)，它與外圍電路再加上軟件程序就可以構(gòu)建任意的產(chǎn)品，使得本設(shè)計(jì)成為現(xiàn)實(shí)。隨著單片機(jī)的日益發(fā)展，它

106、必將在未來顯示出更大的活力，為電子設(shè)計(jì)更多精彩。對(duì)于數(shù)字電壓表而言，功能將會(huì)越來越強(qiáng)大。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　陳洪中。數(shù)字電壓表。水利電力出版社，1989</p><p>　　周立功.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐.北京：北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　吳國經(jīng).單片機(jī)應(yīng)用技術(shù).

107、北京：中國電力出版社，2003.</p><p>　　閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2006</p><p>　　譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社,2005年.</p><p>　　侯振鵬.嵌入式C語言程序設(shè)計(jì).北京：人民郵電出版社，2006.</p><p>　　李光飛 李良兒.單片機(jī)C程序設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大