# DLD960 四通道车辆检测器 技术规格书

> Technical Specification · 产品型号：**DLD960GA**
> 文档版本 V1.04 · 2026-09-02 · 配套整机发布 V1.02.05（Loop V1.03 单侧更新）

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## 1. 产品概述

DLD960 是一款基于环形线圈（LC 振荡）检测原理的四通道车辆检测器，采用双 MCU 架构：检测 MCU 专注线圈信号采集与检测算法的实时性，通信 MCU 承载蓝牙、以太网、4G 多通道接入与云平台对接。适用于停车场出入口控制、道闸联动、分车道流量计数、会车控制等场景。

## 2. 系统架构

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  线圈1~4 ──► AT32F421（检测 MCU）──► 继电器1~4（存在/脉冲输出）
                  │ UART 0x7F 私有协议 @192000bps
                  ▼
             CH32V208（通信 MCU）──► ETH / BLE / UART TTL / SPI Flash
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| 项目 | 检测 MCU | 通信 MCU |
|------|---------|---------|
| 型号 | 雅特力 AT32F421（ARM Cortex-M4） | 沁恒 CH32V208（RISC-V） |
| 主频 | 120 MHz | 120 MHz（芯片最高 144 MHz，启用网络时限定 120 MHz） |
| Flash / SRAM | 64 KB / 16 KB | 128 KB / 64 KB |
| 职责 | 四路线圈驱动、频率采样、车辆检测算法、继电器输出 | BLE、以太网（TCP JSON / MQTT）、UART TTL（RX DMA）、参数与日志外部存储 |
| RTOS/协议栈 | FreeRTOS V10.4.3 | WCH BLE 协议栈 + WCHNET TCP/IP |

双 MCU 间通过 TTL 串口互联（0x7F 私有帧协议，波特率 192000bps，UART2 RX 硬件 DMA 循环接收，抗打印关中断丢帧），传感数据主动上推、配置命令透传。OTA 升级时 UART2 RX 切换 0x9F 帧协议（DMA poll 按 `g_flag_counter_ota` 模式选择解析器），检测 MCU bootloader 的响应帧（pre_ok/addr_ok/data ACK）经 BLE 完整透传回小程序（V1.02.03）。

## 3. 检测规格

### 3.1 检测通道

| 参数 | 规格 |
|------|------|
| 检测通道数 | 4 路独立线圈通道 |
| 检测原理 | LC 振荡频率法（TMR3 四通道输入捕获） |
| 检测采样周期 | 10 ms/通道（算法主循环 tick） |
| 工作频率档位 | 4 档（高 / 中高 / 中低 / 低），每路独立两级调频电容（33nF / 10nF）组合切换 |
| 智能选频 | 支持（smart_mode，自动错开相邻通道频率，抑制串扰） |
| 线圈电感适应范围 | 待确认（典型环形线圈 2~6 匝，需现场实测电感与振荡频率） |

### 3.2 灵敏度

进入阈值 = 基线 × SensTable[档位] / 65536，释放阈值带 ~50% 滞回（防止临界抖动）。

| 灵敏度档位 | 进入阈值（Δf/f） | 释放阈值（Δf/f） | 说明 |
|-----------|-----------------|-----------------|------|
| 0 | ≈ 0.330% | ≈ 0.165% | 最低灵敏度（大车/高底盘场景抗干扰） |
| 1 | ≈ 0.165% | ≈ 0.110% | |
| 2 | ≈ 0.055% | ≈ 0.027% | |
| 3 | ≈ 0.015% | ≈ 0.014% | 最高灵敏度（摩托车/高底盘车检出） |

### 3.3 检测算法（Loop 固件 1.0）

| 机制 | 参数 | 作用 |
|------|------|------|
| IIR 低通滤波 | α = 79/256，τ ≈ 32 ms @10ms tick | 平滑高频噪声，保留车辆信号 |
| 斜率限幅 | 单步最大变化 5%（低基值下限 100） | 削除瞬态尖峰（继电器动作、电磁干扰） |
| 进入确认 | 连续 3 个采样周期低于阈值 | 抗尖峰误触发 |
| 基线跟踪 | 滑动平均窗口 500 样本（5s 更新周期，噪声抑制 22×） | 跟随温漂/环境慢变 |
| 基线冻结保护 | 偏差超限即冻结基线更新 | 防止过车信号污染基线 |
| 冻结超时自适应 | 10 s 超时 + ±2% 稳定性窗校验 | 温漂/换线圈后自动重建基线；慢速进车不误吸收 |
| 上电稳定期 | 基准稳定判定（Loop V1.03 起）：连续 2 窗（100 样本/窗≈1 s）Origin 均值漂移 ≤0.1% + 最少 128 样本（≈1.3 s），硬兜底 500 样本（≈5 s）；上电 3 s 内抑制主动上报 | 基准真正稳定才进入检测，避免上电误判；绿灯自检闪至本路基准稳定才停 |
| 线圈安全模式 | 可配置超时（单位 10 s，0=关闭） | 异常长时间占用强制复位重建基线 |

### 3.4 检测性能指标（设计目标，依据《环路车辆检测器验收标准》v1.0）

| 指标 | 设计目标 | 验收优秀档 |
|------|---------|-----------|
| 存在检测响应时间 T_on（V2~V5 车型） | ≤ 100 ms | ≤ 50 ms |
| 释放时间 T_off | ≤ 300 ms | ≤ 100 ms |
| 漏检率（标准车型 30~40 km/h 通过） | 0/50 | 0/50 |
| 无车频率抖动 RMS | ≤ 3 Hz | ≤ 1 Hz |
| 基准频率漂移（10 min） | ≤ 0.05% × f₀ | ≤ 0.01% × f₀ |
| 信噪比 SNR（标准轿车） | ≥ 35 dB | ≥ 45 dB |

> 以上指标基于标准化测试线圈与实验室环境，现场性能受线圈施工工艺、引线长度、电磁环境影响，以现场验收为准。

## 4. 输出规格

| 参数 | 规格 |
|------|------|
| 继电器数量 | 4 个双路继电器（RLY1~RLY4，默认一一关联线圈 1~4） |
| 输出模式 | 存在输出 / 脉冲输出（每路独立可配 output_mode） |
| 输出延时 | 每路独立可配（delay_time） |
| 方向判别 | 支持（direction_mode：触发模式 / 方向判别模式） |
| 有限存在 | 每路独立可配（exist_mode，单位 10 s，0=永久存在；超时全通道重启重建基线） |
| 触点容量 | 待确认（依整机原理图/继电器选型） |

## 5. 通信接口

| 接口 | 规格 | 用途 |
|------|------|------|
| 以太网 | 10M（CH32V208 内置 PHY），支持 DHCP/静态 IP | TCP JSON 服务（默认端口 5960）、IoT MQTT 客户端 |
| 蓝牙 | BLE（WCH 低功耗蓝牙协议栈） | 小程序配置、OTA 升级、Loop MCU ISP 透传 |
| TTL 串口 | 1 路 | DLD960 内部两个MCU之间 的串口通信协议（Modbus 风格私有帧）；UART2 RX 硬件 DMA 循环接收（抗打印关中断丢帧）；OTA 升级态支持 0x9F 帧透传（V1.02.03） |
| TTL 串口 | 1 路（RFU） | 预留 4G 模块扩展 |
| 外部存储 | SPI NOR Flash | 参数存储 + 日志存储 |
| 按键 | K1 多功能按键 | 复位等 |

### 5.1 协议矩阵（V1.02.05 配套）

| 协议 | 版本 | 通道 | 要点 |
|------|------|------|------|
| DLD960 串口通信协议 | V1.01 | TTL | 设备管理、参数配置、数据上报 |
| DLD960 TCP JSON 协议 | V1.03 | ETH :5960 | 密码鉴权 + 18 条命令；event_report 客户端必答（5s×3 重发）；脱机日志 log_stat/log_query/log_clear（事件/快照流，stream 区分） |
| DLD960 IoT MQTT 协议 | V1.10 | ETH → Broker | 双主题 `dld960/{sn}/srv`+`/dev`；initialize 上线、loop_data 三档调度、event_report 平台必答、设备时钟同步、脱机日志 log_stat/log_query/log_clear（事件/快照流，stream 区分）；Loop 远程 OTA（ota_begin/ota_data/ota_end/ota_abort/ota_flash/ota_status + ota_report，256B/片 CRC32，先存后刷断点续传，Slot A/B 双槽回滚） |
| DLD960Loop 串口协议 | V1.05 | MCU 间（内部） | 0x7F 帧、0xC0 传感上报（variation 3B 有符号） |
| DLD960 BLE 协议 | V1.02 | 蓝牙 BLE | 帧格式 + 分包；脱机日志 OFFLOG_STAT/QUERY/CLEAR + 传感快照 SNAP_STAT/QUERY/CLEAR（0x28/0x29/0x2A），与 MQTT/TCP 同语义 |

### 5.2 数据上报能力

| 上报项 | 说明 |
|--------|------|
| loop_data 传感数据 | 各通道频率、变化量 variation（有符号，正=车辆/裕量，负=反向漂移）、车状态；空闲按配置间隔 / 活动 300ms / 车状态翻转沿立即上报 |
| event_report 事件 | 进车 / 出车 / 线圈断开等关键事件，带确认重发机制（不可再生数据闭环送达） |
| 时间量 | 通过时间、车间距，分辨率 50 ms |
| 继电器输出次数 | 累计计数上报 |
| heartbeat 心跳 | 含 uptime |
| 时钟同步 | 设备无 RTC，平台经 report_config 下发 Unix 时间戳校准，上行 ts 为真实时间 |

## 6. 配置参数（每通道独立）

| 参数 | 范围 | 说明 |
|------|------|------|
| 灵敏度 sensitvity | 4 档 | 见 §3.2 |
| 工作频率 loopFreq_Level | 4 档 | 高/中高/中低/低 |
| 输出延时 delay_time | 0~255 | 继电器动作延时 |
| 输出模式 output_mode | — | 存在/脉冲 |
| 方向判别 direction_mode | 0/非0 | 触发模式 / 方向判别 |
| 线圈安全超时 loopSafe_Timeout | 0~255，单位 10s | 0=关闭 |
| 存在模式 exist_mode | 0~255，单位 10s | 0=永久存在 |
| 智能选频 smart_mode | 0/1 | 全局 |

配置通道：BLE 小程序 / UART TTL / TCP JSON / MQTT 四通道均可读写，配置持久化存储于检测 MCU 内部 Flash。

## 7. 固件升级

| 对象 | 方式 | 路径 |
|------|------|------|
| 通信 MCU (CH32V208) | BLE OTA | 手机小程序直接升级 |
| 检测 MCU (AT32F421) | ISP 透传 | 小程序 → BLE → CH32V208 → UART → AT32F421；UART2 0x9F 停等协议（0xA7 每块必回 ACK），DBN 将 ACK 透传回小程序（V1.02.03） |

## 8. 电气与环境（待整机定型确认）

| 参数 | 规格 |
|------|------|
| 供电电压 | 待确认（依电源方案） |
| 整机功耗 | 待确认 |
| 工作温度 | 待确认（建议按 -25℃ ~ +75℃ 车检器行业规格验证） |
| 存储温度 / 湿度 | 待确认 |
| 外形尺寸 / 安装方式 | 待确认（导轨/壁挂，依结构件） |
| 防护等级 | 待确认 |
| EMC | 建议依 EN 50293 / GB/T 26941.3 验证 |

## 9. 引脚资源摘要

详见《DLD960硬件资源》。关键资源：

- **AT32F421**：TMR3_CH1~4 线圈捕获（PA6/PA7/PB0/PB1）、8 路调频电容控制、RLY1~4（PB4~PB7）、LED_PWR 红色呼吸灯（PA8）+ 4 路绿色车检灯、USART1（PA9/PA10 ↔ CH32V208）
- **CH32V208**：内置 ETH PHY（PC6~PC9）+ 双色 ETH LED、USART2（PA2/PA3 ↔ AT32F421）、扩展 USART1（PB6/PB7，RFU 4G）、K1 按键（PA0）、SPI1 外部 Flash（PA4~PA7）

## 10. 版本配套要求

> ⚠ **自内部协议 V1.05 起，vd960Loop 与 vd960DBN 固件必须同版本配套刷写**（variation 字段 2B→3B 帧格式变更，混刷导致数据静默错位）。

| 组件 | V1.02.05 配套版本 |
|------|-------------------|
| vd960Loop 固件 | 1.0（不变） |
| vd960DBN 固件 | 1.02.05 |

### 10.1 已知约束（V1.02.01）

- 固件版本三段式：`FIRMWARE_VER="1.02.05"`（MAIN=1 / SUB=2 / SUBSUB=5）；BLE 上报仅 MAIN/SUB 两字节（1.02），SUBSUB 只体现在字符串上报（MQTT/TCP JSON）。
- 设备无 RTC，时钟同步依赖平台下发（校准前 ts 为上电秒数）。
- CH32V208 RAM 预算：BLE 协议栈固定占用低 16KB（不可裁剪），用户可用 48KB；固件经 RAM 瘦身优化，栈余量约 6KB，现场升级务必使用 V1.02.01 及以上版本。
- 传感快照区延后 3s 初始化（开机 3s 内传感数据不落盘，设计接受）。
- UART2 RX DMA 占用 DMA1_Ch6（全工程唯一，无冲突）。
- **OTA 透传模式无自动退出机制**：进入 OTA 态（`g_flag_counter_ota.flag=1`）后需断电重启才恢复 0x7F 正常通信（V1.02.03 已知约束，升级完成后重启设备）。
- **UART2 0x4A 版本查询与 `loop_data`/事件上报共用总线**：低频命令理论无冲突，时序待板上验证（V1.02.05）。

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## 修订记录

| 版本 | 修订时间 | 修订说明 | 修订人 |
|------|----------|----------|--------|
| V1.04 | 2026-09-02 | Loop V1.03 单侧更新：上电稳定期由固定 128 样本改为基准判稳（连续 2 窗 Origin 漂移 ≤0.1% + 5 s 硬兜底），绿灯自检闪至基准稳定才停止 | wangfq |
| V1.03 | 2026-08-21 | 配套整机发布 V1.02.04→V1.02.05：协议矩阵标题/版本配套矩阵/固件三段式版本同步；新增已知约束 UART2 0x4A 版本查询总线时序；MQTT V1.10 地感版本上报与 loop_version_query 说明 | wangfq |
| V1.02 | 2026-08-19 | 配套整机发布 V1.02.03→V1.02.04：UART2 RX 0x9F OTA 透传机制说明（§2/§5/§7）、协议矩阵与版本配套矩阵更新、已知约束补充 OTA 无自动退出；存储适配（SPI 识别去厂商代码 + factory 写入恢复）；2026-08-20 协议矩阵 MQTT 同步 V1.08（Loop 远程 OTA 协议设计先行，固件待实现，Slot A/B 100KB） | wangfq |
| V1.01 | 2026-08-18 | 配套整机发布 V1.02.01：版本矩阵更新、UART2 RX DMA 通信可靠性说明、已知约束补充 | wangfq |
| V1.00 | 2026-07-16 | 初始版本，配套整机发布 V1.0.0 | wangfq |