摘要：  本产品即应用恩智浦公司所开发LPC2478嵌入式系统作为核心，应用在信息家电自动化控制的研发上。信息家电自动化的风潮吹袭着各个生产制造领域，家庭是人类生活的重要空间，如何将家庭中的设施、电器结合自动化的设计观念，让我们的生活更方便、快捷，成为嵌入式微电脑应用方面的另一种思维。

关键字：  LPC2478嵌入式系统，  家电自动化控制，  智能型电冰箱

本产品即应用恩智浦公司所开发LPC2478嵌入式系统作为核心，应用在信息家电自动化控制的研发上。信息家电自动化的风潮吹袭着各个生产制造领域，家庭是人类生活的重要空间，如何将家庭中的设施、电器结合自动化的设计观念，让我们的生活更方便、快捷，成为嵌入式微电脑应用方面的另一种思维。

由于现代信息科技的进步，因此，我们本次研发信息家电产品为“全功能声控3C智能型电冰箱”，此冰箱可自动监测内部各类型食品，使用者可通过LPC2478嵌入式系统监控目前冰箱食品的存量，并且借由Wireless Sensor Network (WSN，无线传感网络)系列之蓝牙，作为无线数据传输接口，此无线接口可结合由本团队设计的电话网络系统、智能型厨房家电系统，并且应用SPCE061A芯片结合LPC2478嵌入式系统实现语音播报、识别功能，达到与家电互动效果。

产品设计目的

(1) 研制符合现代生活与科技发展的多功能智能型电冰箱，以LPC2478嵌入式系统为核心，结合语音、蓝牙无线传输、各类型感测机制。

(2) 研制以LPC2478嵌入式设计整合型智能冰箱图控人机接口系统。

(3) 研制以蓝牙作为无线智能型家电控制的模块化系统。

(4) 研制以SPCE061A语音芯片结合各类型传感器的语音播报系统。

(5) 研制LPC2478嵌入式图像识别系统。

系统架构

本系统在使用者欲查询冰箱内部食品存量时，可通过声控询问及视觉观看LCD触控面板目前显示状态。以声控方式询问时，系统会自动以语音播报方式告知使用者食品存量，以视觉方式查询时，可完全一次了解目前冰箱内部所有食品存量及家电控制状态，并可以触控方式操控智能型家电控制，当食品存量单位为预设最低单位“一”时，语音会播报为存量不足，且立即通过蓝牙主控端传送相对应食品采购代码，借由电话网络系统拨打使用者预设电话号码至使用者，使用者接通电话时可于话筒内部听到语音播放食品存量不足，提醒使用者订购。

图1为系统架构图，系统架构可分为架设于冰箱门上的LPC2478嵌入式系统、蓝牙无线传输主控端及语音识别系统，电话网络系统架设于一般家庭放置市内电话的客厅位置，智能型家电受控为改良式自动关火瓦斯炉及厨房电灯，上述家电除以LPC2478嵌入式系统控制之外，也可于户外通过一般市话、手机拨打家中电话号码，即可进入电话控制家电系统进行家电控制。

系统功能

功能一：食品自动感测系统

通过各类型传感器装设于智能型电冰箱内部，其感测食品(鸡蛋、大/小瓶饮料、鱼类、肉类)由SPCE061A芯片监测食品存量状态，将目前状态信号传送至LPC2478嵌入式系统进行整合，并以图标模式显示于LCD触控屏幕，让使用者不必开启冰箱门也可得知内部食品信息，减少冰箱压缩机起动次数，达到节能效果。

功能二：CCD图像识别系统

蔬果放入冰箱时借由图像采集及图像识别等多媒体技术，使LPC2478嵌入式系统能自动判断冰箱内蔬果存量，当使用者将蔬果放置于冷藏柜中后，先将物品经由冰箱内部CCD快速图像采集识别，将识别信号传送至LPC2478嵌入式系统经软件处理后，于LCD触控屏幕显示识别后的图像，作为蔬果识别的图像数据依据，让使用者不必开启冰箱门也可得知内部蔬果信息。

功能三：语音声控播报系统

通过人类以声控方式直接下达命令询问冰箱物品存量，冰箱以语音自动播报方式回答使用者物品目前存量，达到与冰箱做自然语言的沟通，除此之外也为冰箱门设计自动感测系统，只要冰箱门打开或关闭时都会有语音播报冰箱门状态。当主人忘关冰箱门时，通过语音提示让主人及时关门，防止能源无端耗损。

功能四：LCD接口显示监控系统

本系统设计的所有传感器及图像采集识别信号统一传送至LPC2478嵌入式系统LCD触控屏幕显示，使用者可于冰箱门上轻松得知内部所有物品存量，系统会依照你所设定物品的最低需求量不足时自动拨号告知使用者订购，冰箱也可支持使用者通过因特网自行订购功能。

功能五：借由电话网络控制蓝牙无线模块遥控家电

每个人可能都有外出而忘记关闭家中电源或煤气灶等问题，此系统可由远程手机、市话、公共电话拨打家中电话且输入各种功能码来达到控制家电，当家电已完成我们预期想控制的动作状态后，会由手机听筒中听到语音播报控制结果，达到准确地控制家电，不用担心控制错误以及出远门而忘记关闭电源或其它设备而造成危险。控制系统以蓝牙模块作为无线通讯接口，颠覆传统以低频RF及红外线作无线传输功能，完全解决低频干扰导致控制家电错误问题，并具有自动提醒主人订购不足物品，而且使用者电话号码可随时更新调整。

系统硬件设计

食品之感测系统

各类型食品感测机制可分为鸡蛋、大/小瓶饮料、鱼类、肉类，对于鸡蛋感测设计原理选择遮断式红外线发射接收器，其电路设计如图2、图3所示，图3中内部两排圆圈为发射器，外部圆圈为接收器，两排发射器位置需以背对背方式设置，避免产生邻近接收器误判导致信号错误。