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
| 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 |
V1.09 |
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、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(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(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 |