wangfq
11cd8f15c9
- models/DLD154V4B/analysis.md: AT32F421 M4+FreeRTOS V2.8 — M1H 的现代实现 关键发现: 混合节拍架构 (检测 10ms 主循环 CAP_OK 门控 + 时序状态机 TMR15 50ms tick); 归一化基数 131072 是参考型号 32768 的 4 倍 (测量窗 2.18ms 快 15x, 精度高 4x); 无看门狗; 平坦性三条件离开 (CN200910309382); V2.8 最高档 10→20 (广告杆落杆误触发) - README/cross-model-comparison: 升级五型号, V4B 列含混合节拍/131072/32ms τ
118 lines
5.4 KiB
Markdown
118 lines
5.4 KiB
Markdown
# DLD154V4B 车检器分析
|
||
|
||
> 型号: DLD154V4B | 固件: V2.8（V2.0 架构）| 平台: **AT32F421F8P7**（Cortex-M4, 120MHz, FreeRTOS）
|
||
> 源码: `vd_detector/DLD154V4B/utilities/at32f421_freertos_demo/`（TaskLoop.c 914 行 + main.c）
|
||
> **血缘：M1H 的现代实现**——灵敏度表/映射/IIR 系数继承，M4 优化（快 tick/确认/斜率限幅）是 8051 时代做不到的增量。
|
||
|
||
## 1. 平台与工程
|
||
|
||
| 项 | 值 |
|
||
|----|-----|
|
||
| MCU | AT32F421F8P7（Cortex-M4 @120MHz, 64KB Flash） |
|
||
| RTOS | FreeRTOS（loop_task_function 主任务） |
|
||
| 工具链 | Keil MDK / AT32 标准库 |
|
||
| 看门狗 | **无**（V4B 无 IWDG/WWDG——与参考型号均不同） |
|
||
| 通信 | 无 RS485；TTL 调试口 9600 8N1 |
|
||
|
||
## 2. 硬件资源
|
||
|
||
| 引脚 | 功能 |
|
||
|------|------|
|
||
| PA7 | LP 线圈捕获（TIM3_CH2，DIV_2 → 捕获时钟 60MHz） |
|
||
| PA0 / PA1 | SA1 / SA2 灵敏度拨码 |
|
||
| PA2 | SW3 存在/脉冲模式 |
|
||
| PA3 | SW4 离开延时开关 |
|
||
| PA4 | SW5 安全复位 |
|
||
| PA5 / PA6 | RLY2 辅助 / RLY1 主继电器 |
|
||
| PA9 / PA10 / PB1 | LEDA 绿 / LEDC 黄 / 红灯（TMR14 PWM 呼吸） |
|
||
|
||
## 3. 检测算法
|
||
|
||
### 3.1 频率测量
|
||
|
||
- TIM3_CH2 输入捕获（PA7），捕获时钟 60MHz（DIV_2）
|
||
- 归一化：`LPCNT = MEASUREMENT_BASE(131072) / Xn`（**BASE=2^17**），累加 LPCNT 个周期得 Value ≈ 131072
|
||
- 测量窗 ≈ 131072/60MHz = **2.18 ms**
|
||
|
||
### 3.2 滤波（M4 优化，区别于参考型号）
|
||
|
||
- IIR：`ALFA_CAP1=79` @10ms → **τ≈32ms**
|
||
- **斜率限幅**：单次变化 >5% 截断（拒绝 EMI/闪电尖峰）
|
||
- **进入确认**：连续 3 次低于阈值才判有车（ENTRY_CONFIRM=3）
|
||
|
||
### 3.3 基线
|
||
|
||
- 正常：`WINDOW_ORIGIN=500` 滑动平均（500×10ms = **5s**），有车冻结
|
||
- 稳定期：100 窗 + `STABLE_SAMPLES=128`（1.28s），绕过 IIR/斜率限幅直锁
|
||
- **冻结超时**：`FREEZE_TIMEOUT=1000`（10s）+ ±2% 稳定性窗口，持续偏高且稳定才强制更新基线
|
||
|
||
### 3.4 进入/离开
|
||
|
||
- 进入：`CAPVD < Origin − dlt`（3 次确认），`dlt = Origin×SensTable[SENS]>>16`
|
||
- 离开：**平坦性三条件**（CN200910309382，USE_FLATNESS_EXIT=1）——`|f−fb|<Δ1 && |f'|<Δ2 && |f''|<Δ3` 同时满足；或简单 `cnt_release≥3` 防抖
|
||
- 离开阈值 `dlt = Origin×SensTable_1[SENS]>>16`（同档滞回）
|
||
|
||
### 3.5 灵敏度表（M1H 继承，V2.8 调整）
|
||
|
||
```
|
||
SensTable[4] = {216, 108, 36, 20} // 进入 (Δf/f: 0.33%…0.031%)
|
||
SensTable_1[4] = {108, 72, 18, 14} // 离开（滞回 ~50-70%）
|
||
```
|
||
|
||
- `SENS = 3-(sw&0x03)`（拨码反码，与 M1H 一致）
|
||
- ⚠ V2.8（2026-08-27）：SENS=3 最高档 10→20、9→14——现场广告杆落杆误触发（落杆机械/电磁扰动越过 0.015% 阈值）
|
||
|
||
## 4. 时序/速率/周期速查（2026-08-27）
|
||
|
||
> V4B 是**混合节拍**架构，与所有参考型号的单节拍不同：
|
||
|
||
| 量 | 值 | 说明 |
|
||
|----|-----|------|
|
||
| 检测主循环 | **10 ms** | FreeRTOS vTaskDelay(10)，vd1_task 由 CAP_OK 门控 |
|
||
| 测量窗 | 2.18 ms | 131072/60MHz（CAPVD 原始值节拍） |
|
||
| **CAPVD 更新节拍** | **10 ms** | IIR 消费节拍（vd1_task 在 10ms 循环跑） |
|
||
| **基线更新周期** | **5 s**（500 窗） | 稳定期 1s（100 窗） |
|
||
| IIR 时间常数 τ | **32 ms** | 10ms × 256/79 |
|
||
| 时序状态机 tick | **50 ms** | TMR15 ISR 5ms×10（进入/离开/脉冲/超时） |
|
||
| 进入确认 | 3×10ms = 30ms | + 时序 IN_DELAY 500ms |
|
||
| 离开判定 | 平坦性三条件 + 防抖 | + OUT_DELAY 500ms（SW4=ON） |
|
||
| 脉冲宽 | 500 ms | PULSE_DELAY=10 @50ms |
|
||
| 有限存在 | **300 s** | HOLD_TIME=6000 @50ms |
|
||
| 安全复位 | **240 s** | LC_HOLD_TIME=4800 @50ms |
|
||
| 上电稳定 | 1.28 s | STABLE_SAMPLES=128 × 10ms |
|
||
| 看门狗 | 无 | — |
|
||
|
||
## 5. 拨码与配置
|
||
|
||
| DIP | 引脚 | ON=1 | OFF=0 |
|
||
|-----|------|------|-------|
|
||
| SA_1/SA_2 | PA0/PA1 | 灵敏度低位/高位 | `SENS = 3-(sw&0x03)` |
|
||
| SW_3 | PA2 | 脉冲输出 | 存在输出 |
|
||
| SW_4 | PA3 | 离开延时 500ms | 无延时 |
|
||
| SW_5 | PA4 | 安全复位 | 正常运行 |
|
||
|
||
拨码去抖：连续 5 次一致才生效。
|
||
|
||
## 6. 与 M1H 的血缘对比（同血统两代）
|
||
|
||
| 特征 | M1H (2008) | DLD154V4B |
|
||
|------|-----------|-----------|
|
||
| 平台 | STC12C5202 (8051, ~12MHz) | AT32F421 (M4, 120MHz) + FreeRTOS |
|
||
| 归一化基数 | 32768 | **131072**（2^17，快 4 倍精度） |
|
||
| 测量窗 | 32.8ms | **2.18ms**（快 15×） |
|
||
| CAPVD 节拍 | 32.8ms | 10ms（快 3.3×） |
|
||
| 基线 | 100 窗 3.28s（有车也跟踪） | 500 窗 5s（有车冻结 + 冻结超时） |
|
||
| 灵敏度表 | {216,108,36,10}/{108,72,18,9} | {216,108,36,20}/{108,72,18,14} |
|
||
| IIR | ALFA 79 @32.8ms τ=106ms | ALFA 79 @10ms **τ=32ms**（快 3.3×） |
|
||
| 进入 | 单次越线 | **3 次确认 + 斜率限幅** |
|
||
| 离开 | 简单阈值 | **平坦性三条件** (CN200910309382) |
|
||
| 看门狗 | WDT_CONTR | 无 |
|
||
| 时序 tick | 50ms | 检测 10ms + 时序 50ms（混合） |
|
||
|
||
## 7. 设计特点
|
||
|
||
1. **混合节拍**是本型号最大特色：检测（IIR/基线/判据）在 10ms 快循环，时序状态机（进入/离开/脉冲/超时）在 50ms tick——两者解耦，响应快且时序参数与 M1H 直接对齐
|
||
2. **基线三重保护**：有车冻结 + 冻结超时（10s）+ 稳定性检查（±2%）——比参考型号多一层环境自适应
|
||
3. **无看门狗**是例外项：依赖 FreeRTOS + 硬件稳定性，与 154Pro 的 WWDG/960 的 IWDG 策略不同
|
||
4. 平坦性离开判定（专利 CN200910309382）解决大车多峰频率曲线误触发，是参考型号没有的
|