wangfq/vd_960
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vd_960/docs/DLD960_技术规格书.md
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wangfq 2ccf0804a8 docs(vd_960): MQTT 协议并入 Loop 远程 OTA → V1.08 (ROADMAP P1.4 ①) 
- DLD960_IoT_MQTT协议.md V1.07→V1.08: 命令表加 ota_begin/ota_data/ota_end/
  ota_abort/ota_flash/ota_status/ota_report; §4.19~4.24 命令详情; §5.5 ota_report;
  event_report 扩展 type=ota_error; §2.2 OTA 细分错误码 (err_code); 修订记录
- DLD960_MQTT_OTA协议.md V1.01 (按修改意见): Slot A/B 100KB / 维持 Loop 现状 /
  会话期间静默 / 非阻塞 tick 驱动
- README 协议索引 + 技术规格书 §5.1 协议矩阵同步 V1.08 (CRLF 保持)
2026-08-20 11:53:36 +08:00

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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 V1.02 · 2026-08-19 · 配套整机发布 V1.02.04

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

  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
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 128 样本（≈1.3 s）快速收敛，上电 3 s 内抑制主动上报 快速可用且不上报无效数据
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（RLY1RLY4，默认一一关联线圈 14）
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（V1.02.04 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 V1.08 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_CH14 线圈捕获（PA6/PA7/PB0/PB1）、8 路调频电容控制、RLY14（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（PC6PC9）+ 双色 ETH LED、USART2（PA2/PA3 ↔ AT32F421）、扩展 USART1（PB6/PB7，RFU 4G）、K1 按键（PA0）、SPI1 外部 Flash（PA4PA7）

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 V1.02.04 配套版本
vd960Loop 固件 1.0（不变）
vd960DBN 固件 1.02.04

10.1 已知约束（V1.02.01）

  • 固件版本三段式：FIRMWARE_VER="1.02.04"（MAIN=1 / SUB=2 / SUBSUB=4）；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）。

修订记录

版本 修订时间 修订说明 修订人
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
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