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DLD154V4B 发展路线图
从 M1H (8051, 2008) 到 154V4B (Cortex-M4, 2026) — 下一步往哪走？
1. 历史回顾：M1H → V4B 的演进
| 代际 | 平台 | 分频 | Tick | IIR τ | 进入判定 | 离开判定 | 配置方式 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M1H | 8051 12MHz | CD4060 ÷32 | 50ms | 162ms | 单次阈值 | 单次阈值 | 拨码 |
| TLD-110 | 8051 | CD4060 ÷32 | 50ms | 162ms | 单次阈值 | 单次阈值 | 拨码 |
| V4B V2.6 | M4 120MHz | TIM3 ÷2 | 10ms | 32ms | 3次确认+斜率限幅 | 平坦性三条件 | 拨码 |
1.1 V4B 相比 M1H 的核心突破
| 维度 | M1H | V4B V2.6 | 提升 |
|---|---|---|---|
| 测量精度 | 7 样本 (>>6 后) | 54 样本 (全保留) | 8× |
| 测量窗口 | 17.5ms 固定 | ~1ms 自适应 | 17× |
| 检测响应 | ~550ms | ~530ms | 略快，但加了确认更可靠 |
| 瞬态抑制 | 无 | 斜率限幅 + 进入确认 | 从无到有 |
| 离开判定 | 单阈值 | 平坦性三条件 (专利) | 大车多峰无忧 |
| 基线保护 | 无（有车也跟踪） | 冻结 + 10s 超时 + 稳定性检查 | 防污染 + 不死锁 |
| 线圈诊断 | 无 | 黄灯断开次数编码 | 现场可排障 |
| 代码量 | ~1200 行 (未精简) | ~945 行 | 功能更多，代码更少 |
2. 现状：V4B 的短板
V4B 在检测算法上已达到较高水平，但在产品化维度存在明显缺口：
2.1 无数字通信
当前: DIP 开关 → MCU → 继电器
└── TTL Tx (仅调试)
- 上位机看不到检测状态
- 无法远程修改参数
- 停车场系统集成需额外 PLC/IO 模块
2.2 无持久化配置
- 灵敏度、延时全靠拨码开关，现场改参数要开柜拧 DIP
- 无法保存校准值、安装位置、通道编号
- 换检测器 = 重新拨码
2.3 无固件升级机制
- 现场升级需要 SWD 编程器 + 开盖
- 算法迭代无法 OTA 推送
- Bug 修复成本高
2.4 单通道限制
- 一进一出车道需要 2 个 V4B（双倍成本、双倍安装空间）
- 多通道无法共享基线参考、无法做方向判别
2.5 无数据记录
- 无法回溯历史检测事件
- 无法分析误触发原因
- 无法做预防性维护（线圈老化趋势）
3. 行业前景：环路车检器的市场定位
3.1 不会被替代的刚需
| 替代技术 | 优势 | 劣势 | 环路仍不可替代的场景 |
|---|---|---|---|
| 地磁 | 安装简单 | 受金属管线干扰，电池寿命 | — |
| 视频 | 信息丰富 | 光照/天气敏感，遮挡失效 | 隧道、地下车库、恶劣天气 |
| 雷达 | 测速测距 | 静止车辆检测弱 | — |
| 超声波 | 便宜 | 温漂大，速度慢 | — |
结论：环路车检器在道闸触发、车位检测、ETC 触发等场景仍是性价比最优解，不会被替代。但"哑设备"形态将被淘汰——未来的车检器必须有数字接口。
3.2 市场分层
高端: 多通道 + 以太网/4G + 云平台 + AI 分析 ← 智慧城市、大型停车场
中端: 双通道 + RS485/蓝牙 + 小程序配置 ← 商业停车场、小区道闸 ★ V4B 目标
低端: 单通道 + 拨码 + 继电器 ← 替换存量 M1H/TLD-110
V4B 当前处于低端，技术底子（M4 120MHz / 64KB Flash / 16KB SRAM）完全能支撑中端功能。
4. 目标：DLD154V4B V3.0
4.1 产品定位
单通道智能车检器 — 保留 V4B 硬件形态，通过固件升级补齐通信和配置短板，以最低硬件改动实现最大功能跃迁。
4.2 核心目标
| # | 目标 | 价值 | 硬件依赖 |
|---|---|---|---|
| 1 | UART 协议通信 | 对接上位机 / 串口服务器 | 复用 Tx 引脚，可能需要 Rx |
| 2 | Flash 持久化配置 | 免拨码，远程改参 | 无（64KB Flash 已有） |
| 3 | 固件在线升级 | OTA 推送，Bug 修复 | 需要 Bootloader（已有 Flash 空间） |
| 4 | 数据记录与回传 | 事件日志、频率趋势 | 无 |
| 5 | 小程序 / 蓝牙配置 | 手机设参，现场免工具 | 需 BLE 模块（硬件改动） |
4.3 可选目标（需要硬件改动）
| # | 目标 | 价值 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 6 | 双通道版本 | 一进一出单设备 | 引脚足够，需改 PCB |
| 7 | RS-485 总线 | 多设备组网 | 需 485 收发器 |
| 8 | 方向判别 | 双线圈方向逻辑 | 需双通道硬件 |
5. 实施步骤
Phase 1 — 协议通信 & 配置持久化（固件 V3.0，无硬件改动）
目标: 让 V4B "能说话"
UART (Tx + Rx)
V4B ───────────────────────────→ 上位机 / 串口服务器 / 蓝牙透传模块
请求-响应协议 (二进制 / Modbus-RTU)
5.1 协议选型
| 方案 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 自定义二进制帧 | 精简，Flash 占用小 | 需上位机适配 |
| Modbus-RTU | 工业标准，PLC 直连 | 帧开销大，寄存器映射受限 |
| JSON over UART | 可读性好，易调试 | Flash/CPU 开销大 |
推荐: 自定义二进制帧 — 参考 vd960Loop 已有的 CMD_DBN_GET_MCJQ_PARAM 协议风格。后续可加 Modbus-RTU 作为协议选项。
5.2 协议内容
上行（V4B → 上位机）:
- 心跳 / 状态上报 (有车/无车/故障)
- 实时频率值 (Origin, CAPVD, Value)
- 事件通知 (Car_In, Car_Out, Disconnect, Reconnect)
- 参数读取响应
下行（上位机 → V4B）:
- 参数读写 (灵敏度、延时、hold_time、relay_delay)
- 安全复位
- 固件升级指令
5.3 Flash 配置存储
- 利用 AT32F421 内部 Flash 末页存储配置
- 参数:
sens_level,exist_mode,delay_time,output_mode,pulse_width等 - 上电从 Flash 读取 → 优先级低于 DIP 开关（拨码覆盖 Flash，兼容旧用法）
- 增加
factory_reset指令恢复默认
5.4 硬件约束
PA2 (USART2_TX) 已用作 Tx 调试输出，需要确认是否有 USART2_RX 可用（PA3 目前是 SW_4 DIP）。
方案 A: PA3 复用为 USART2_RX，SW_4 用协议替代（推荐） 方案 B: 使用其他 USART（需确认引脚未被占用）
Phase 2 — 固件在线升级（固件 V3.1）
5.5 Bootloader
- 驻留在 Flash 前 8KB（AT32F421 共 64KB，App 可用 56KB）
- 上电检查升级标志 → 进入升级模式或跳转 App
- 通过 UART 协议接收固件分片，写入 Flash
- 校验 CRC32 → 设置升级标志 → 软件复位
Flash Layout (64KB):
┌─────────────────┐ 0x08000000
│ Bootloader │ 8KB
├─────────────────┤ 0x08002000
│ Application │ 52KB
├─────────────────┤
│ Config / Param │ 4KB (末页)
└─────────────────┘ 0x08010000
Phase 3 — 数据记录 & 小程序（需要 BLE 模块，硬件改动）
5.6 BLE 透传 + 小程序
- 硬件增加 BLE 模块（如 CH582 或 XM-10A）
- UART 透传 → 小程序读写参数、查看实时频率
- 小程序功能: 参数配置、实时波形、事件日志、固件升级
5.7 事件日志
- 环形缓冲区存储最近 N 条事件（Car_In, Car_Out, Disconnect 等）
- 每条事件带时间戳（开机后相对时间，无 RTC 则用 tick 计数）
- 通过协议查询 / 小程序查看
Phase 4 — 多通道 & 组网（需硬件改动，V4.x）
5.8 双通道版 DLD154V4B-D
- 同一颗 MCU（AT32F421 引脚够用）
- TIM3_CH2 + TIM1_CH2 双路捕获
- 4 继电器（每通道 2 路）
- 可做方向判别（双线圈）
5.9 RS-485 组网
- 增加 485 收发器
- Modbus-RTU 协议
- 支持 32 设备总线
6. 优先级矩阵
| 目标 | 价值 | 工作量 | 硬件改动 | 优先级 |
|---|---|---|---|---|
| UART 协议通信 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 中 | 无 (复用 USART2_Rx) | P0 — 立即 |
| Flash 配置存储 | ⭐⭐⭐⭐ | 小 | 无 | P0 — 立即 |
| 固件在线升级 | ⭐⭐⭐⭐ | 大 | 无 (需 Bootloader) | P1 |
| 事件数据记录 | ⭐⭐⭐ | 小 | 无 | P1 |
| BLE + 小程序 | ⭐⭐⭐⭐ | 大 | 需 BLE 模块 | P2 |
| 双通道版本 | ⭐⭐⭐ | 中 | 需改 PCB | P3 |
| RS-485 组网 | ⭐⭐ | 中 | 需 485 收发器 | P3 |
7. 与 vd960Loop 的关系
vd960Loop（四路 + BLE + TCP/MQTT）是高端产品线。V4B 的演进目标是与 vd960Loop 共享：
- 核心检测算法（单路 IIR + 斜率限幅 + 进入确认 + 冻结超时）— 已同步
- 协议帧格式（UART 命令码复用 vd960Loop 风格）
- 小程序配置逻辑
- Flash 存储方案
V4B 聚焦单路 + 低成本，vd960Loop 覆盖多路 + 物联网，形成产品矩阵。
8. 修订记录
| 版本 | 时间 | 说明 |
|---|---|---|
| V1.0 | 2026-06-30 | 初版路线图 |