📦 CAN DBC e Kvaser Database Editor

Índice

• 📘 O que é um ficheiro DBC?
• ✅ Vantagens de utilizar DBC
• 🛠️ Como usar o Kvaser Database Editor
• ⚙️ Compilação Automática para Código C
• 📟 Exemplo de uso no Teensy 4.1 (C/C++)

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📘 O que é um ficheiro DBC?

Um ficheiro DBC (DataBase CAN) é um formato padronizado utilizado para descrever a estrutura das mensagens num barramento CAN (Controller Area Network). Em vez de interpretar manualmente os bytes recebidos, o ficheiro DBC traduz essas mensagens em sinais legíveis, como velocidade, temperatura, estado de sensores, entre outros.

✅ Vantagens de utilizar DBC:

• Facilidade de interpretação: Converte mensagens cruas (em hexadecimal) em valores com nomes e unidades compreensíveis.
• Consistência: Permite que múltiplos sistemas interpretem dados CAN da mesma forma.
• Automatização: Softwares como o Kvaser Database Editor, Vector CANalyzer, e Python-CAN podem utilizar o DBC para decodificar mensagens automaticamente.
• Escalabilidade: Simplifica o trabalho em redes CAN com muitas mensagens e sinais.

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🛠️ Como usar o Kvaser Database Editor

O Kvaser Database Editor) é uma ferramenta gratuita da Kvaser para criar e editar ficheiros DBC.

📥 Instalação

1. Visita o site oficial: https://kvaser.com/single-download/?download_id=47183
2. Faz o download e instala o programa (Windows).

Tuturial : https://resources.kvaser.com/PreProductionAssets/Product_Resources/UG_98033_kvaser_database_editor_userguide_2_0_0.pdf

📄 Criar um novo DBC

1. Abrir o Kvaser Database Editor.
2. Selecionar File > New para criar uma nova base de dados.
3. Introduzir um nome para o nó transmissor (node), por exemplo, ECU_Principal.

✍️ Adicionar Mensagens e Sinais

1. Criar uma nova mensagem:

   • Clicar com o botão direito em “Messages” > Add message.
   • Definir:
     • Name: Nome da mensagem (ex: Velocidade_Viatura)
     • ID: Identificador CAN (ex: 0x101)
     • DLC: Comprimento em bytes (ex: 8)
     • Transmitter: Seleciona o nó correspondente

2. Adicionar sinais:

   • Dentro da mensagem, clicar com o botão direito > Add signal.
   • Definir:
     • Name: Nome do sinal (ex: velocidade)
     • Start bit: Bit de início (ex: 0)
     • Length: Comprimento em bits (ex: 16)
     • Byte order: Intel (Little Endian) ou Motorola (Big Endian)
     • Value type: Signed/Unsigned
     • Factor e Offset: Conversão para valor real (ex: factor = 0.1 → 100 = 10.0 km/h)
     • Unit: Unidade (ex: km/h)

3. Guardar o ficheiro: File > Save as → escolhe um nome, por exemplo can_database.dbc.

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⚙️ Compilação Automática para Código C

Este repositório inclui um workflow do GitHub Actions que gera automaticamente código C a partir dos ficheiros DBC encontrados, usando o cantools com o comando generate_c_source.

• Sempre que um ficheiro DBC for alterado e enviado para o repositório, o código C correspondente é regenerado automaticamente.
• Os ficheiros gerados são colocados na pasta generated/.
• Este código C pode ser usado diretamente em projetos de firmware, permitindo integrar as definições CAN de forma segura e eficiente.

Exemplo de comando para compilação: python3 -m cantools generate_c_source Autonomous.dbc --output autonomous_c_output

Exportação para EXCEL

o workflow do GitHub Actions exporta também para xls, com uma página por ficheiro dbc, e uma tabela por id como se pode ver na figura abaixo

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📟 Exemplo de uso no Teensy 4.1 (C/C++)

Aqui está um exemplo básico para Teensy 4.1 usando a biblioteca FlexCAN_T4 para receber, decodificar e enviar mensagens CAN com o código C gerado a partir do DBC:

#include <Arduino.h>
#include <FlexCAN_T4.h>  // Biblioteca CAN para Teensy 4.x

// Inclui o ficheiro gerado automaticamente pelo cantools
#include "generated/autonomous_dv_driving_dynamics_1.h"

FlexCAN_T4<CAN1, RX_SIZE_256, TX_SIZE_16> CAN;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  CAN.begin();
  CAN.setBaudRate(500000);

  // Ativa filtro para aceitar todas as mensagens (exemplo)
  CAN.setMBFilterAll();

  Serial.println("CAN Teensy 4.1 exemplo iniciado");
}

void loop() {
  CAN_message_t rx_msg;

  // Verifica se chegou alguma mensagem CAN
  if (CAN.read(rx_msg)) {
    Serial.print("Mensagem CAN recebida com ID: 0x");
    Serial.println(rx_msg.id, HEX);

    // Suponhamos que esta mensagem corresponde ao tipo autonomous_dv_driving_dynamics_1
    struct autonomous_dv_driving_dynamics_1_t decoded_data;

    // Decodifica os dados recebidos
    int ret = autonomous_dv_driving_dynamics_1_unpack(&decoded_data, rx_msg.buf, rx_msg.len);
    if (ret == 0) {
      Serial.print("Speed actual: ");
      Serial.println(decoded_data.speed_actual);
      Serial.print("Speed target: ");
      Serial.println(decoded_data.speed_target);
      Serial.print("Steering angle actual: ");
      Serial.println(decoded_data.steering_angle_actual);
      // Outros sinais podem ser lidos da mesma forma
    } else {
      Serial.println("Erro ao decodificar mensagem");
    }

    // Exemplo: prepara uma mensagem para enviar (alterando speed_target)
    struct autonomous_dv_driving_dynamics_1_t tx_data = decoded_data;
    tx_data.speed_target = 150;  // Alterar valor para envio

    uint8_t tx_buf[8];
    autonomous_dv_driving_dynamics_1_pack(tx_buf, &tx_data, sizeof(tx_buf));

    // Prepara mensagem CAN para envio
    CAN_message_t tx_msg;
    tx_msg.id = rx_msg.id;  // Usar mesmo ID ou outro conforme protocolo
    tx_msg.len = 8;
    memcpy(tx_msg.buf, tx_buf, 8);

    // Envia a mensagem CAN
    CAN.write(tx_msg);
    Serial.println("Mensagem CAN enviada com speed_target modificado.");
  }
}