華工北校宿舍的們是沒有外置門把的，每次同學來敲門都要走到門口開房門，非常麻煩，如果出門忘記帶鑰匙就沒辦法從外面打開門。因此，使用紅外遙控開門就能很方便實現門的自動開啟。本課題要求使用紅外遙控器控制來控制步進電機的轉動，從而達到開門效果。通過51單片機設定密碼鎖，并對紅外遙控器的信號進行解碼，輸入正確密碼時可以開鎖。主要是需要實現單片機最小電路的設計，紅外接收電路的設計，步進電機驅動電路的設計以及液晶顯示模塊的電路設計等。

　　方案論證

　　2.1設計題目要求

　　制作紅外遙控開門裝置，使得開關門可以通過紅外遙控器控制步進電機轉動來控制。

　　（1） 當用上遙控器上鎖后，需輸入相應的開門密碼，單片機判斷后，若正確，蜂鳴器發出“滴滴”，代表開門，若錯誤，蜂鳴器發出較快的“滴滴滴滴”。

　　（2） 在下次用遙控器上鎖之前，直接按開門鍵即可開門。

　　（3） 單片機斷電之后，所設密碼不會丟失。

　　（4） 實現修改密碼功能：以原密碼修改舊密碼，或者有更高層的密碼可直接修改舊密碼（類似于安全碼）。

　　（5） 平時不用時，單片機處于休眠模式（降低功耗），但接收到遙控器的消息后，單片機進入工作模式。

　　2.2方案設計與論證

　　2.2.1設計思路

　　單片機最小系統部分：設計使單片機運行起來的最小系統，控制外圍電路；

　　紅外信號解碼部分：設計紅外接收電路，與單片機連接，并編寫解碼程序利用單片機對紅外信號進行解碼；

　　顯示部分：設計液晶與單片機連接的接口電路，編寫控制液晶顯示的程序，將開門過程的信息實時顯示在液晶屏上；

　　報警部分：由單片機控制外圍的蜂鳴器，當密碼輸入正確是，輸出方波使其發出“滴滴”聲，輸入錯誤時，則發出較快“滴滴滴滴”；

　　電機驅動部分：設計步進電機驅動電路，當按下開門鍵時，由單片機控制其轉；

　　信息保存部分：利用單片機內部自帶的EEPROM，將密碼實時寫入EEPROM中，重新執行程序時從EEPROM中讀取密碼數據，實現掉電保存。

　　2.2.2設計方案論證與比較

　　（1）紅外遙控電路：

　　方案一：使用紅外發射管與紅外接收管組合

　　紅外發射管與接收管組合硬件電路簡單，制作簡便；但是需要外加電路對信號進行調制，增加按鍵電路，同時接收效率不高，難以實現題目要求

　　方案二：使用紅外遙控器與紅外一體接收管1838

　　紅外遙控器內置調制電路，按下某個按鍵即發射出特定的調制信號，信號穩定，且傳輸效率高；紅外一體接收管1838對紅外遙控器發射的信號進行解調，并轉換為數字信號輸出到輸出管腳，利用單片機可以很方便地對信號進行解碼，同時外圍電路設計簡單。

　　綜上所述，選擇方案二。

　　（2）顯示模塊

　　方案一：使用LCD12864液晶進行顯示

　　LCD12864是一款常用的中文圖形點陣液晶，128x64點陣，內含中文字庫，可以顯示SCAII碼跟中文，同時，硬件電路簡單，支持并行與串行操作時序，當使用串行操作時，只需要少量IO口便能進行控制，由單片機進行控制時需要遵守讀寫時序，能比較詳細顯示程序運行過程的信息。

　　方案二：是用移位寄存器74HC595與數碼管配合顯示

　　74HC595是一種8位串行輸入，8位串行輸入或并行輸出的三態移位寄存器，利用74HC595可以大量節省單片機的IO口資源，實現對外數據的傳輸；數碼管是多個發光二極管組成的“8”字形器件，通過8根管腳來控制內部對應二極管的亮與滅。但是數碼管只能顯示數字，且外圍接口電路復雜，顯示多位數字時需要不停進行動態掃描，顯示效果單一。

　　綜上所述，選擇方案一。

　　（3）掉電保存模塊

　　方案一：使用AT24C02作為外部ROM

　　AT24C02是一個串行的E2PROM，內部含256個8位字節，通過I2C總線進行操作，數據保密性好，能保存100年，操作簡便，外部接口電路簡單，需要遵守I2C協議與單片機進行通訊，能對單片機數據進行保存。

　　方案二：使用STC12C5A60S2內部自帶的E2PROM

　　STC12C5A60S2將內部的Data Flash當做E2PROM，擦寫次數達10萬次以上，并且內部擁有相應的控制寄存器，可以很方便對程序執行過程中的數據進行保存，執行速度快，指令操作簡單，不需要添加外圍元件即能實現對數據的保存。

　　綜上所述，選擇方案二。