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- devlog: 修订记录修正 30s→10s, 新增 V2.5 - release-notes: V1.6→V2.5, 新增 M4 优化特性 + 完整版本历程 - product-manual: V1.5→V2.5, 补充 V1.6~V2.5 版本历史 - technical-spec: V1.5→V2.5, 重写 §§4.2-4.5/5.2/12.1/13: - §4.2: 双路 IIR 架构（慢速基线 τ=135ms + 快速检测 τ=28ms） - §4.3.2: 进入确认机制（CAPVD_fast + ENTRY_CONFIRM=3） - §4.4: 斜率限幅 5% + 基线更新速率 1s (10ms tick) - §4.5: 冻结超时恢复演进史 V1.5→V2.5，完整逻辑 + 常量表 - §5.2: Tick 改为 10ms，新增 FREEZE_TIMEOUT 参数 - §12.1: 进入延迟 ~530ms，瞬态抑制，温漂 1s 补偿 - §13: 新增 M4 优化编译选项
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# DLD154V4B 产品发布说明
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> 固件版本 **V2.5** | 发布日期 2026-06-29
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> 单路线圈车辆检测器 · ARM Cortex-M4 · M4 核心优化 + 自适应基线
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## 产品定位
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DLD154V4B 是一款面向道闸控制、车位检测、ETC 收费站等场景的**单通道环形线圈车辆检测器**。基于 AT32F421 (Cortex-M4, 120MHz) 平台，继承 M1H、TLD-110 两代产品的检测经验，并引入三项关键创新，形成自主技术路线。
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## 核心特性
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### 1. 全精度频率测量
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传统方案存在 `<<6` … `>>6` 的精度陷阱——开大测量窗口累积 437 个样本，然后右移 6 位丢弃精度，等效仅用 ~7 个样本。
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**DLD154V4B** 取消全部右移操作，自适应窗口直接归一化到 `MEASUREMENT_BASE = 131072`：
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| 指标 | 传统方案 | DLD154V4B |
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| 有效精度 / 窗口 | ~6 样本 | **54 样本** |
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| 测量窗口 | ~17.5ms | **~1ms** |
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| 频率分辨 | < 0.1% | **< 0.01%** |
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线圈直连 MCU (PA7/TIM3_CH2)，无 CD4060 分频芯片，120MHz 主频下中断率 < 3% CPU。
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### 2. 专利级离开判定
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基于专利 **CN200910309382**（中山大学），采用频率 + 一阶导数 + 二阶导数**三条件同时满足**才确认离开：
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① |f - f_b| < 频率阈值 — 频率回归基线
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② |f'| < 动态 Δ2 — 一阶斜率近零
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③ |f''| < 动态 Δ3 — 二阶曲率近零
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Δ2、Δ3 从车辆第一上升坡面**动态计算**，跟随每辆车的实际频率特征。大车通行时的多峰、负波峰不再触发误离开。
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编译开关 `USE_FLATNESS_EXIT` 一行切换回传统 `cnt_release` 防抖，方便现场对比。
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### 3. 智能诊断指示灯
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三 LED 提供完整现场诊断信息：
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| 灯 | 颜色 | 模式 | 含义 |
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| 红 | 红 | PWM 呼吸 | 系统运行中 |
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| 绿 | 绿 | 慢闪 / 亮 / 灭 | 自检中 / 有车 / 无车 |
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| 黄 | 黄 | 快闪 / 1~3 短闪 / 灭 | 当前断开 / 历史断开N次 / 正常 |
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黄灯编码比传统均匀闪烁提供更丰富的故障信息——快闪=当前故障需立即处置，N 短闪=历史故障判断偶发还是劣化。
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### 4. 线圈重连保护
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断线时**不丢有车状态**，重连时首个样本直锁 IIR（跳过预热），三场景均正确：
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| 断开前 | 断开期间 | 重连后 | 检测结果 |
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| 有车 | 车仍在 | 车仍在 | VD_FLAG=1，绿灯恢复 ✓ |
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| 有车 | 车离开 | 无车 | cnt_release→3 → VD_FLAG=0 ✓ |
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| 无车 | 车进入 | 有车 | 正常进入检测 ✓ |
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### 5. M4 核心优化（V2.0+）
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利用 Cortex-M4 @120MHz 的算力优势，相比 8051 时代设计做了系统性改进：
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| 改进项 | 8051 旧设计 | M4 优化 | 效果 |
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| **tick 周期** | 50ms | **10ms** | 响应密度 5× |
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| **双路 IIR** | 单路 α=79/256 | 慢速 τ=135ms (基线) + 快速 τ=28ms (检测) | 基线跟踪/检测解耦 |
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| **斜率限幅** | 无 | 单次变化 >5% 截断 | 过滤 EMI/闪电尖峰 |
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| **进入确认** | 单次阈值 | 连续 3 次 + 快速 IIR | 进入响应 ~530ms，误触发大幅降低 |
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| **基线冻结超时** | 无（永久冻结） | 稳定 10s 后自动更新 | 环境变化免复位 |
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| **冻结稳定性检查** | — | ±2% 窗口验证 | 防止波动值被判为新常态 |
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## 技术规格速览
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| 参数 | 值 |
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| MCU | AT32F421F8P7 (Cortex-M4, 120MHz, 64KB Flash, 16KB SRAM) |
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| 线圈通道 | 1 路，30~200kHz |
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| 灵敏度 | 4 级（DIP），0.015% ~ 0.33% |
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| tick 周期 | 10ms (M4 优化) |
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| 进入防抖 | 500ms + 3 次连续确认 |
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| 离开防抖 | 500ms（SW_4=ON）或 0（SW_4=OFF） |
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| 脉冲宽度 | 500ms |
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| 输出模式 | 存在 / 脉冲（SW_3） |
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| 继电器 | 2 路，AC 250V/3A |
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| 调试口 | TTL 电平 Tx (9600,8N1) |
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| 供电 | DC 10~30V 宽压，< 2W |
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| 温度 | -40°C ~ +85°C |
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| CPU 占用 | < 5% @120MHz |
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| 基线冻结超时 | 10s（稳定后自动恢复） |
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## DIP 开关一览
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| 开关 | 功能 | OFF | ON |
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| SA_1 / SA_2 | 灵敏度 | 见下表 | — |
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| SW_3 | 输出模式 | 存在输出 | 脉冲输出 |
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| SW_4 | 离开延时 | 无延时 | 500ms 延时 |
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| SW_5 | 安全复位 | 正常 | 触发复位 |
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| SA_2 | SA_1 | 灵敏度 | 阈值 |
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| ON | ON | 低 | 0.33% |
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| ON | OFF | 中 | 0.16% |
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| OFF | ON | 高 | 0.055% |
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| OFF | OFF | 最高 | 0.015% |
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## 版本历程
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| 版本 | 日期 | 里程碑 |
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| V1.0 | 06-22 | 初版，基于 M1H/TLD-110 参考分析 |
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| V1.1 | 06-23 | 精简重构：1177→706 行（-40%），删除死代码 |
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| V1.2 | 06-23 | 去掉 <<6/>>6 精度陷阱，MEASUREMENT_BASE=131072，TIM3 DIV_2 |
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| V1.3 | 06-23 | 指示灯规范化、上电稳定期 128ms、线圈重连状态保持 |
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| V1.4 | 06-23 | 移植 CN200910309382 平坦性离开判定（整数化适配） |
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| V1.5 | 06-23 | Origin 基线污染保护（4×阈值冻结），USE_FLATNESS_EXIT 开关 |
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| V1.6 | 06-24 | 时序修正：OUT_DELAY/PULSE_DELAY 统一 500ms；RS485→TTL Tx |
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| V1.7 | 06-26 | vTaskDelay 10→50ms 修正，基线更新 1s→5s |
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| V2.0 | 06-26 | **M4 核心优化**：双路 IIR + 斜率限幅 + 进入确认，tick 10ms |
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| V2.1 | 06-26 | CAPVD_fast 初始化修复 |
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| V2.2 | 06-26 | 稳定期绕过 IIR/斜率限幅，直接用 Value 收敛基线 |
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| V2.3 | 06-29 | 基线冻结超时自动恢复（持续偏离后强制更新 Origin） |
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| V2.4 | 06-29 | 冻结超时增加稳定性检查（CAPVD 需连续稳定在 ±2% 窗口内） |
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| **V2.5** | **06-29** | **冻结超时 30s→10s**，加快环境变化响应 |
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## 文档导航
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| 文档 | 面向 | 内容 |
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| [产品手册](product-manual.md) | 用户 | 安装、配置、故障排查 |
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| [技术规格书](technical-spec.md) | 工程 | 算法、IO、电气、调试接口 |
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| [开发日志](devlog.md) | 开发 | 设计决策、版本演进 |
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| [参考分析](reference_analysis.md) | 研究 | M1H/TLD-110 完整逆向分析 |
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## 知识产权
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| 类型 | 编号 | 说明 |
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| 专利（引用） | CN200910309382 | 防误检环形线圈车辆检测器（平坦性离开判定） |
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> DLD154V4B — 从 8051 到 Cortex-M4，从 2003 到 2026，三代积累，一朝发布。
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