# 参考项目代码分析

> 分析对象：M1H（STC12C5202 / C）和 TLD-110（P87LPC762 / ASM）
> 目的：为 DLD154V4B（AT32F421）提供算法参考

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# 一、项目概览

| 项目 | MCU | 语言 | 通道 | 年份 | 代码量 |
|------|-----|------|------|------|--------|
| M1H | STC12C5202 (8051) | C | 1 路 | 2008 | 379 行 |
| TLD-110 | P87LPC762 (8051) | ASM | 1~2 路 | 2003~2006 | 1563 行 |

**共同点：**
- 都基于 8051 架构
- 都使用线圈 LC 谐振频率偏移检测车辆
- 都通过 DIP 开关设置灵敏度
- 都输出继电器信号

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# 二、M1H 分析

## 2.1 整体数据流

```
线圈振荡 → PCA捕获(CCAP0) → 周期差值(Xn)
                                    │
                    ┌───────────────┴────────────────┐
                    ▼ (初始化)                        ▼ (正常运行)
            累加 Xn 测一个完整周期              累加 Xn 满 LPCNT 次
            LPCNT = 32768 / Xn                 Value = ΣXn
            Origin = ΣXn (首窗口)                     │
                    │                                 ▼
                    │                         IIR 低通滤波
                    │                    CAPVD = α·Value + (1-α)·CAPVD
                    │                           α = 79/256
                    │                                 │
                    └─────────┬───────────────────────┘
                              ▼
                    ┌─── 有车? ───┐
                    ▼ 无车         ▼ 有车
              慢速基线跟踪       ┌──进入检测──┐
              ORG_SUM += CAPVD   │            │
              每100次平均→Origin  ▼ 进入       ▼ 离开
                              CAPVD <        CAPVD >
                              Origin-阈值    Origin-恢复阈值
```

## 2.2 频率测量 (CAP0 ISR)

```
捕获中断触发
  ├─ 读 CCAP0H:L → CapThis (16bit 捕获值)
  ├─ 首次中断: CapLast = CapThis, 置 RF_FLAG
  └─ 后续中断:
       ├─ Xn = CapThis - CapLast   (相邻边沿周期差)
       ├─ CapLast = CapThis
       └─ 累加 Xn → CapSum, 计数 CapCnt
```

**测量窗口自适应：**
- 初始化阶段：等 CapCnt > 10 后，`LPCNT = 32768 / Xn`
- LPCNT 含义：每 LPCNT 次捕获产生一个 Value（约 1 秒的积分窗口）
- Xn 大（频率低） → LPCNT 小 → 测量快
- Xn 小（频率高） → LPCNT 大 → 测量更精确

## 2.3 IIR 滤波 (VD1_TASK)

```c
if (Value > CAPVD)
    CAPVD = CAPVD + ((Value - CAPVD) * 79) >> 8;
else
    CAPVD = CAPVD - ((CAPVD - Value) * 79) >> 8;
```

等效公式：**CAPVD_new = 0.3086 × Value + 0.6914 × CAPVD_old**

- 响应速度：约 3~4 次更新达到 63%
- 对单个野值有良好抑制

## 2.4 检测算法

### 灵敏度表

| DIP (SA1,SA0) | SENS | 进入阈值(比例) | 离开阈值(比例) |
|---------------|------|---------------|---------------|
| 00 | 3 (最高灵敏) | 10/65536 ≈ 0.015% | 9/65536 ≈ 0.014% |
| 01 | 2 | 36/65536 ≈ 0.055% | 18/65536 ≈ 0.027% |
| 10 | 1 | 108/65536 ≈ 0.16% | 72/65536 ≈ 0.11% |
| 11 | 0 (最低灵敏) | 216/65536 ≈ 0.33% | 108/65536 ≈ 0.16% |

> 注：DIP 拨到 ON = 1，SENS = 3 - (sw & 0x03)

### 进入判据

```
dlt_ORG = (Origin × SensTable[SENS]) >> 16
IF CAPVD < Origin - dlt_ORG:  有车!
```

### 离开判据（滞回）

```
dlt_ORG = (Origin × SensTable1[SENS]) >> 16   // 约为进入阈值的 50%
IF CAPVD > Origin - dlt_ORG:  无车!
```

### 基线跟踪（仅无车时）

```c
ORG_SUM += CAPVD;
if (++ORG_CNT == 100) {
    Origin = ORG_SUM / 100;   // 每 100 次平均更新
    ORG_CNT = 0;
    ORG_SUM = 0;
}
```

## 2.5 时序状态机 (Timer1 ISR, 50ms tick)

```
                     IN_DELAY=10         OUT_DELAY=38
    [空闲] ──有车──→ [进入延时] ──超时──→ [有车确认]
       ↑                                        │
       │                                  车辆离开
       │                                        ↓
       └──脉冲结束──── [脉冲输出] ←──超时── [离开延时]
                        PLUSE_DELAY=19
```

| 参数 | 值 | 时间 |
|------|-----|------|
| IN_DELAY | 10 | 500ms (进入防抖) |
| OUT_DELAY | 38 | 1.9s (离开防抖) |
| PLUSE_DELAY | 19 | 950ms (脉冲宽度) |

## 2.6 拨码逻辑

```
SA_1(PA0), SA_2(PA1) → 灵敏度 (4级)
SW_3(PA2) → 0=存在输出, 1=脉冲输出
SW_4(PA3) → 0=无延时, 1=延时
SW_5(PA4) → 安全复位
```

拨码去抖：连续 5 次读取一致才生效。

## 2.7 输出逻辑

```
SOLA (继电器1) = VD_FLAG | FLAG_OUT    (有车或有离开延时)
SOLB (继电器2) = VD_FLAG | FLAG_OUT    (SET_PLUS模式)
                 FLAG_PULSE            (非脉冲模式)
```

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# 三、TLD-110 分析

## 3.1 整体数据流

```
线圈振荡边沿 → EX0中断触发
                    │
                    ▼
          Timer0定时 + Timer1计数
          (门控频率测量法)
                    │
                    ▼
           4次扫描取中值
          (SUM - MAX - MIN) / 2 → SQ
                    │
        ┌───────────┴───────────┐
        ▼ 初始化                ▼ 运行
   频率范围校验              Δ = Q - SQ
   32样本平均→Q基线         │
   INI_T0校准               ├─ Δ>0 (频率↓): 可能来车
   CAL_TH(阈值计算)         │    ├─ Δ > TR: SET A_VD
                            │    └─ Δ ≤ TR: 累加到APY
                            │              16次后更新Q基线
                            └─ Δ≤0 (频率↑): 
                                 ├─ A_VD=1 且 Δ < TF: 离开
                                 └─ A_VD=0: 正常
```

## 3.2 频率测量 (MAIN_VD → GET_VD)

**门控频率测量法：**

```
1. Timer0 装载 INI_T0，向下计数（门控时间 ≈ 50ms）
2. Timer1 清零，向上计数（对线圈脉冲计数）
3. 使能 EX0 外部中断
4. 线圈第一个上升沿 → EX0 ISR: 启动 TR0 + TR1
5. Timer0 溢出 → TF0 ISR: 停止 TR0 + TR1
6. 读 Timer1 的 TH1:TL1 → 脉冲计数
```

**中值滤波（4 次采样）：**
- 记录 4 次测量的 SUM、MAX、MIN
- 结果 = (SUM - MAX - MIN) / 2 → 相当于平均中间两个值
- 能有效剔除单个毛刺

## 3.3 初始化流程

```
1. TEST_VD: 粗测频率 → 软件延时门控
2. 频率范围校验:
   - 下限: SQ > 0x0154 (频率不过低)
   - 上限: SQ < 0x0DF0 (频率不过高)
   - SQ = 0 → STATUS=1 (线圈断开)
3. 计算 INI_T0: INI_T0 = 0xFFFF - (0xC350 / SQ)
   → 使门控时间内计数值约为 3125
4. 32 个样本累加 → 右移 5 位 (/32) → 校准基线 Q
   - 校验: Q ≠ 0 (否则重新初始化)
```

## 3.4 检测算法

### 灵敏度表

| TAB_SENS | HEX | DEC | 说明 |
|----------|-----|-----|------|
| [0] | 0x46 | 70 | 最低灵敏度 |
| [1] | 0x37 | 55 | |
| [2] | 0x28 | 40 | |
| [3] | 0x14 | 20 | 最高灵敏度 |

### 阈值计算 (CAL_TH_A)

```
进入阈值 TR = Q × SensTable[SENS] / 100000
离开阈值 TF = Q × SensTable[SENS+1] / 100000  // 更严格
```

以 Q=100000 为例：

| SENS | TR(进入) | TF(离开) | 说明 |
|------|----------|----------|------|
| 3 (高灵敏) | 20 → 0.02% | 下一档=70 → 0.07% | 离开更容易 |
| 2 | 40 → 0.04% | 55 → 0.055% | |
| 1 | 55 → 0.055% | 70 → 0.07% | |
| 0 (低灵敏) | 70 → 0.07% | — | 最不灵敏 |

### 动态基线更新 (ADJ_A_QT)

```
当 Δ≤TR (频率变化不跨阈值):
  累加 SQ 到 APY (16次)
  16次后:
    如果无车、无输出、无延时:
      Q = APY_sum / 32  →  更新基线
    否则: 不更新
  APY清零
```

> TLD-110 的基线更新比 M1H 更谨慎——有车时绝不更新基线。

## 3.5 方向判别 (MODEL=200)

```
ATOB: A先有车 → B后有车 → 方向 A→B
BTOA: B先有车 → A后有车 → 方向 B→A

触发条件:
  A_VD=1, B_VD=1 → 判断先后
  - 如果先有 ATOB flag: 方向 A→B
  - 如果先有 BTOA flag: 方向 B→A
```

## 3.6 输出模式

| MODE | 说明 | A_SOL | B_SOL |
|------|------|-------|-------|
| 0 | 存在输出 | OUT_A (离开延时后) | OUT_B |
| 1 | 进入脉冲 | IN_A | IN_B |
| 2 | 离开脉冲 | !IN_A & A_VD | !IN_B & B_VD |
| 3 | 存在+LED | A_VD \| OUT_A | B_VD \| OUT_B |
| 4 | 方向 A→B | ATOB | BTOA |
| 5 | 方向+延时 | ATOB & IN_B | BTOA & IN_A |

## 3.7 故障指示 (FLASH_LED)

通过 LED 闪烁模式指示线圈状态：

| STATUS | 故障 | LED 闪烁 |
|--------|------|----------|
| 0 | 正常 | 灭 |
| 1 | 线圈断开(SQ=0) | 均匀闪烁 |
| 2 | 频率过低 | 1-4-6-7 ON 短码 |
| 3 | 频率过高 | 1-4-6-7-8-9 ON 长码 |

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# 四、两项目关键差异对比

| 特性 | M1H | TLD-110 |
|------|-----|---------|
| 频率测量 | PCA 周期捕获 | 门控脉冲计数 |
| 滤波方式 | IIR 指数平滑 (α=0.31) | 4取中值 |
| 基线跟踪 | 100次滑动平均（有车也跟踪） | 16次累积更新（有车不更新） |
| 滞回 | 进入/离开用不同阈值表 | 进入/离开用相邻灵敏度档 |
| 进入判断 | CAPVD < Origin - 阈值 | ΔQ > TR (delta超阈值) |
| 防抖 | IN_DELAY=500ms, OUT_DELAY=1.9s | DELAY_VALUE=10或40 |
| 方向判别 | 不支持 | 支持 (ATOB/BTOA) |
| 故障检测 | 仅 LOOP_OK | 断开/过低/过高 3种 |

---

# 五、DLD154V4B 建议采用的方案

综合两个参考项目的优点：

## 5.1 频率测量

使用 AT32F421 的 **TIM3_CH2 输入捕获**（硬件捕获），结合 DMA 或定时器溢出中断：

```
方案：TIM3 自由运行计数 + CH2 捕获模式
- 每次捕获中断读取 CCR2 → 得到相邻边沿时间差
- 同 M1H：计算 Xn，累加 N 次产生 Value
```

## 5.2 滤波

**级联滤波：**
1. 第一级：中值滤波（仿 TLD-110，4 取中值）
2. 第二级：IIR 指数平滑（仿 M1H，α 可配置）

## 5.3 检测

```
进入: CAPVD < Origin - Origin × SensTable[SENS] / 65536
离开: CAPVD > Origin - Origin × SensTable1[SENS] / 65536
```

## 5.4 基线跟踪

仿 TLD-110：**有车时冻结基线**，无车时慢速跟踪。

```
if (!VD_FLAG) {
    ORG_SUM += CAPVD;
    if (++ORG_CNT >= 64) {
        Origin = ORG_SUM >> 6;  // /64
        ORG_CNT = 0; ORG_SUM = 0;
    }
}
```

## 5.5 时序

沿用 M1H 的 Timer 状态机模式（用 AT32F421 的 SysTick 或 TIM1）：

| 参数 | 默认值 | 说明 |
|------|--------|------|
| IN_DELAY | 10 tick | 进入防抖 |
| OUT_DELAY | 38 tick | 离开防抖 |
| PULSE_WIDTH | 19 tick | 脉冲输出宽度 |
| HOLD_TIME | 不限 | 安全模式保持时间 |

## 5.6 灵敏度表

沿用 M1H 的 4 级：

```c
const uint16_t SensTable[4]  = {216, 108, 36, 10};   // 进入
const uint16_t SensTable1[4] = {108,  72, 18,  9};   // 离开（滞回）
```

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# 修订记录

| 版本 | 时间 | 说明 |
|------|------|------|
| V1.00 | 2026-06-22 | 初版，M1H + TLD-110 完整分析 |