wangfq/vd-analysis
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vd-analysis/models/PD136HA/analysis.md
T
wangfq f876c36d05 docs: 新增 PD132T ↔ PD136HA 同血统两代对比分析（8051 → Cortex-M0+） 
- 新文件 docs/pd132t-vs-pd136ha-comparison.md（12 节 + 2 附录，~29KB / 376 行）
- ⭐ 关键发现：两型号覆盖同一线圈频段 ≈23.4~118kHz
  · PD132T = 3MHz 双沿捕获（Xn = 半周期）；PD136HA = 1.5MHz 单沿（Xn = 整周期）
  · 判据常数 C = 32·f_cap/边沿系数，两者同为 4.8×10^7 ⇒ 窗口常量几乎逐字相同（406~2050 vs 400~2030）
- 灵敏度重标定量化：档位一一映射偏差 −46%~+69% ⇒ 跨代不可按档位号照搬；
  给出双向换算表（PD132T 档1 → PD136HA 档2：进入 −10% / 离开 0%，为最佳匹配）
- 时间维对比：节拍 10.92→21.85ms、IIR τ 29.6~38→76~87ms、基线 100→256（1.09→5.59s）
  ⇒ 设计取向由「响应优先」转为「抗扰优先」（代价：进出响应与最小可检占压约慢 2×）
- 异常策略对比：PD132T「降级维持」（断继电器+闪灯，不复位）vs PD136HA「主动自愈」（整机复位 + LC_HOLD 240s 重学基线）
- 修正旧口径：front-end §8 与对齐报告 §2.3 的「两型号线圈频段差 2×」改为「同一频段」
  （早前把 PD132T 的半周期口径与 PD136HA 的整周期口径直接相比所致）
- README 索引 + 两份 models/analysis.md 交叉链接；表格校验 0 异常（14 文件）
2026-09-11 08:54:18 +08:00

9.7 KiB
Raw Blame History

PD136HA 车检器分析

型号: PD136HA | 固件: V3.14 | 日期: 2021-11-16 | 平台: HC32F003C4（小华半导体 HDSC, Cortex-M0+；用户确认 2026-09-11。此前文档记 HC32F005，系按 SDK 头文件名推断） 原始代码: vd_detector/reference/PD136HA_V3.14-20211116/（工程名 PD132L-HD，含 user/main.c 应用层） 血统: PD132L 同源移植版（文件头明示"硬件使用 PD132L_V1.02，替换软件版本 PD132LA_V1.06"） 交付对齐报告: docs/pd136ha-to-dld154v4b-delivery-alignment.md（PD136HA → DLD154V4B 替换评估，2026-09-11） 双型号对比: docs/pd132t-vs-pd136ha-comparison.md（与 PD132T 同血统两代对比，2026-09-11）

1. 平台与工程

项 值
MCU HC32F003C4（用户确认 2026-09-11）。⚠ 工程档位仍为 HC32F005C6PA（<Device>）/ startup hc32f005c6ua / SDK 板头 C6PA —— 三者与实际器件不一致，重编译前须在 Keil 改正器件档位；实测固件 Code=11148 RO=268 RW=88 ZI=608 ⇒ ROM≈11.1KB、RAM≈696B，F003(16KB/2KB) 与 F005(32KB/4KB) 均可容纳 ✓
时钟 外部晶振 12MHz（用户确认 2026-09-11）；CLK_INIT() 配 XTH（XTH_CR |= 0x07 注释「8-16MHZ」）→ 直取 XTH、无 PLL / 无 HCLK_PRS·PCLK_PRS 分频 ⇒ PCLK0 = 12MHz，并关内部 RCH。⚠ board_stkhc32f005.h 的 SYSTEM_XTH = 32MHz 是 STK demo 板常量，本产品不用
工具链 Keil MDK（uvprojx，JLink）
工程名 PD132L-HD（直接沿用 PD132 工程名，Author=YSHE）
版本史 V3.11 (2021-03-03) → V3.12 → V3.13 → V3.14 (2021-11-16)
V3.14 变更 ① 去掉线圈环路小 LED 指示 ② 基线累计次数 99→255 ③ 灵敏度调整 ④ 延时档位 0/0.6/1.6/3s
代码规模 main.c 832 行（CRLF/ASCII）+ 华大 SDK 驱动层

2. 硬件与 IO

引脚 功能
P23 (AF3) TIM4_CHA 捕获输入（线圈频率入口）
P33 RLY2 继电器（存在输出 VD_FLAG）
P34 RLY1 继电器（脉冲输出：PLUS 模式=存在|离开，非 PLUS=离开脉冲）
P15 LEDA（有车指示/上电自检闪烁）
P35/P26/P25/P24 DIP5-8 拨码（延时 2bit / 脉冲模式 / 存在保持）
P03/P32 DIP9-10 拨码（灵敏度 2bit）
P01/P02 模拟口（XTH 晶振通道）

双继电器架构（存在 + 脉冲分离），比 PD132L 多一路输出。

3. 频率测量（周期累积法，与 PD132L 同框架）

  • 定时器：ADTIM4，PCLK0/8 预分频，锯齿波 0xFFFF，CHA 上升沿捕获
  • 中断：loop1_Xn = CapThis - CapLast（相邻上升沿计数差 = 振荡周期）
  • 学习：CapCnt > 100 后 loop1_LPCNT = 32768 / loop1_Xn（归一化基数 32768，与 PD132L/M1H 一致）
  • 测量：累积 LPCNT 个周期得 CAPVD = CapSum（周期域自适应归一化）
// Tim4_IRQHandler 核心
loop1_Xn = Cap.loop1_CapThis - loop1_CapLast;   // 周期
loop1_CapCnt++;
if (loop1_INI_LOOP) {
    if (loop1_LPCNT == 0) {
        if (loop1_CapCnt > 100) {
            loop1_LPCNT = 32768 / loop1_Xn;      // 基数 32768
            if (loop1_LPCNT == 0) loop1_LPCNT = 1;
            ...
        }
    } else {
        loop1_CapSum += loop1_Xn;
        if (loop1_CapCnt >= loop1_LPCNT) {
            loop1_CAPVD = loop1_CapSum;          // 一次测量窗
            loop1_Origin = loop1_CAPVD;          // 初始基线
            loop1_INI_LOOP = 0;
        }
    }
}
  • Xn 有效范围检查（Xn>400 && Xn<2030）已被注释——V3.14 去掉环路指示 LED 时一并禁用，当前无频率范围过滤
  • 时钟：PCLK0 = XTH = 12MHz（用户确认，已落定） → 捕获时钟 = AdtClkPClk0Div8 = 1.5MHz ✅（原先的 Delay_ms 注释 //12MHZ???? 问号已消除）

4. 滤波（IIR）

// VD1_TASK 中：一次指数滤波
loop1_Flt = (loop1_Value - loop1_CAPVD);          // 方向取绝对值
loop1_Flt = ((INT32U)loop1_Flt * Flt_Reg) >> 8;
loop1_Flt = loop1_Flt + loop1_CAPVD;
  • 系数 Flt_Reg：INIT_VD 置 ALFA_CAP1=79，但主循环每次 CAP_OK 强制 Flt_Reg = ALFA_CAP2 = 64（SET_FLT 分支已注释）
  • 实际生效 α = 64/256 = 0.25；79/64 双系数与 PD132L 同源

5. 基线

if (!loop1_VD_FLAG) {              // 仅无车时更新（有车冻结）
    loop1_ORG_SUM += loop1_CAPVD;
    if (loop1_ORG_CNT == 255) {    // V3.14: 99 -> 255
        loop1_Origin = loop1_ORG_SUM >> 8;   // 256 次滑动平均（2^8）
        loop1_ORG_CNT = 0; loop1_ORG_SUM = 0;
    } else loop1_ORG_CNT++;
}
  • 256 次滑动平均（V3.14 从 99 改 255，>>8 即均值）——比 PD132L 的 100 次窗口更慢更稳
  • 有车冻结基线（与 PD132L 一致）

5.1 时序速查（12MHz 晶振已确认）

项 值 公式
捕获时钟 1.5 MHz PCLK0/8（ADTIM4 Div8）
测量节拍（CAPVD 更新） 21.8 ms 32768 / 1.5MHz
基线更新周期 5.59 s 256 窗 × 21.8ms
IIR τ 87.4 ms 21.8ms × 256/64
时序 tick 5ms（注释，ARR=0xF159 反推需 12.36MHz 计数时钟，待验证） TIM1 PRS=4
状态机节拍 50ms TM1cnt≥10
喂狗周期 300ms Delay_300ms_cnt≥60

⚠ TIM1 ARR=0xF159(61785) 与"5ms"注释矛盾：12MHz/16=750kHz 时 tick=82.4ms。代码逻辑按 5ms 自洽（60 tick=300ms、10 tick=50ms），绝对时间待现场示波器验证。

6. 判据与灵敏度

// 进入（无车时）：CAPVD 下穿 Origin-dlt_ORG
loop1_dlt_ORG = (Origin * SensTable[SensLevel]) >> 16;
if (CAPVD < Origin - dlt_ORG) { VD_FLAG=1; FLAG_IN=1; ... }

// 离开（有车时）：CAPVD 回升越 Origin-dlt_ORG（离开表）
loop1_dlt_ORG = (Origin * SensTable1[SensLevel]) >> 16;
if (Origin - dlt_ORG < CAPVD) { VD_FLAG=0; FLAG_OUT=1; ... }
  • 单次判定，无进入/离开去抖计数（PD132L 的 IN_DELAY/OUT_DELAY 计数被注释掉）——PD136HA 判定更快但抗扰弱
  • 滞回：进入用 SensTable，离开用 SensTable1（离开表更小 → 需恢复更多 → 滞回）

灵敏度表（× Origin >> 16，相对阈值 = 表值/65536）

SensLevel DIP(SENS) 进入表 SensTable Δf/f 进入 离开表 SensTable1 Δf/f 离开
0 0x00 162 0.247% 81 0.124%
1 0x20 81 0.124% 54 0.082%
2 0x10 54 0.082% 32 0.049%
3（默认） 0x30 28 0.043% 18 0.027%
  • 注释历史：{300,162,81,40} → {216,108,54,26} → {300,162,81,40}/{108,54,32,18} → 当前 {162,81,54,28}/{81,54,32,18}
  • 出厂默认 SensLevel=3（最灵敏档，Δf/f 0.043%）
  • 与 PD132L {300,60,32,21} 量纲相同但数值全新（162 系）——V3.14"灵敏度调整"产物

7. 状态机与输出

捕获中断(TIM4) → Xn → 累积 LPCNT 个 → CAPVD/CAP_OK
        ↓ 主循环 CAP_OK
VD1_TASK：IIR → 基线(无车) → 进入/离开判据 → VD_FLAG/FLAG_OUT
        ↓ 50ms 状态机 (TIM1)
FLAG_OUT 延迟 DELAY_TIME[3-SET_DLY] → FLAG_PLUSE（持续 500ms）
RLY2 = VD_FLAG（存在）
RLY1 = SET_PLUS ? (VD_FLAG|FLAG_OUT) : FLAG_PLUSE（脉冲）
  • 延时档位 DELAY_TIME[4] = {0,12,32,60} tick(50ms) → 0 / 0.6s / 1.6s / 3s（V3.14 实测校准）
  • 脉冲宽度 PLUSE_DELAY = 10 tick = 500ms
  • 拨码 6 位连续 6 次采样一致才生效（swcnt>5 去抖）

8. 异常处理

场景 处理
无捕获（线圈断/无振荡） LOOP_OK=0 → FLAG_CUT=1 → 主循环 Reset_RstPeripheralAll() 整机复位 + LED 闪烁
存在保持超时 SET_HOLD(DIP8)=1 时进入置 VD_HOLD；HOLD_TIME=6000 tick×50ms=300s 仍占用 → 整机复位
环路锁定超时 SET_DLY≠3 时进入置 LC_HOLD；LC_HOLD_TIME=4800 tick×50ms=240s → 重新学习基线（INI_LOOP=1）
灵敏度拨码变化 SENS 变化 → Reset_RstPeripheralAll() 复位
看门狗 WDT 820ms，主循环 300ms 喂狗
上电 1s 延时（线圈稳定）→ LED 闪 6 次（继电器自检）→ 开始检测

9. 参数速查

参数 值
归一化基数 32768
测量节拍 21.85ms（12MHz 晶振已确认）
基线窗口 256（有车冻结）
IIR 系数 64（实际）/ 79（初始化）
进入/离开表 {162,81,54,28} / {81,54,32,18}
档位 Δf/f 0.247%~0.043%（进入）、0.124%~0.027%（离开）
时序 tick 5ms 注释（待验证）/ 状态机 50ms
看门狗 820ms / 300ms 喂
HOLD / LC_HOLD 300s / 240s（整机复位 / 重学基线）
输出 RLY2 存在 + RLY1 脉冲（双继电器）

10. 移植注意 / 血统关系

  • 同源判定（PD132L → PD136HA）：工程名 PD132L-HD；文件头 V3.11 明示"硬件使用 PD132L_V1.02、替换 PD132LA_V1.06"；LPCNT=32768/Xn、IIR 79/64、有车冻结基线、相对阈值 >>16、HOLD=300s 全部继承
  • 差异点（PD136HA 相对 PD132L 的独立改动）：
    1. 灵敏度表 {162,...} 系 vs {300,...} 系——档位重排且全部重新标定
    2. 基线窗口 100 → 256（更慢更稳，抗干扰优先）
    3. 进入/离开单次判定（去掉 PD132L 的 6 次去抖）——响应更快但抗扰弱，配 256 窗基线补偿
    4. 双继电器输出（存在+脉冲分离）——PD132L 单路
    5. 延时档位 {0,12,32,60} vs PD132L {0,20,40,60} 注释——0.6s 档重定
    6. MCU：STM8S003 (8 位) → HC32F003C4 (M0+)——升级换代，捕获外设 TIM1→ADTIM4
  • 与 M1H / DLD 线：同路不同源（周期累积法范式相同，细节独立）
  • 归一化基数保持 32768 未动——换 MCU 未重定标（与 DLD 线 131072/524288 重定标路线相反），印证"同源移植可保留基数，重写才需重定标"
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