Atualmente, o Smart Display oferece suporte à interface de comunicação CAN bus e utiliza o protocolo CANopen. O CANopen é um protocolo de comunicação industrial amplamente utilizado, baseado em CAN bus, com aplicações em diversos segmentos, como equipamentos médicos, veículos, sistemas ferroviários e automação predial. No entanto, ao utilizar o CANopen, é necessário implementar no Host o mecanismo de comunicação correspondente, o que pode aumentar a complexidade em aplicações que precisam apenas de uma comunicação CAN bus mais simples. Para facilitar essa implementação, desenvolvemos o protocolo Custom CAN ID, que dispensa a implementação do CANopen no Host. Em vez disso, os dados podem ser configurados por meio de um arquivo DBC personalizado, permitindo associar CAN IDs e dados aos Widgets do Smart Display e estabelecer uma interação em tempo real. Essa abordagem facilita a interpretação e o controle dos dados do sistema, além de oferecer maior flexibilidade e facilitar a manutenção.
O protocolo Custom CAN ID utiliza principalmente um arquivo DBC (CAN Database) para configurar os dados e definir como as informações CAN interagem com os Widgets do Smart Display. O arquivo DBC contém informações como CAN IDs, formatos das mensagens e regras de decodificação. Com um arquivo DBC personalizado, diferentes CAN IDs e dados podem ser associados aos Widgets do Smart Display, permitindo a interação em tempo real. Por exemplo, CAN IDs e dados podem controlar elementos gráficos ou textos exibidos na tela, enquanto botões ou sliders do display podem ser utilizados para controlar dados CAN. Essa interação facilita a interpretação e o controle dos dados do sistema, proporcionando uma solução flexível e de fácil manutenção.
Um arquivo DBC normalmente é um arquivo de texto simples em formato ASCII que contém informações sobre os sinais físicos transmitidos pelo CAN bus, incluindo CAN ID, nome do sinal, fator de escala e definição. Ele é utilizado para decodificar dados CAN brutos em valores significativos e associar diferentes CAN IDs aos respectivos sinais. Dessa forma, o arquivo DBC fornece as informações necessárias para converter o payload das mensagens CAN em valores físicos correspondentes.
Se você tiver um arquivo DBC que contenha as regras de decodificação para o CAN ID 0x181, as informações definidas nesse arquivo poderão ser utilizadas para decodificar os dados apresentados a seguir.
Uma das principais funções de um arquivo DBC é descrever as regras de decodificação das mensagens e dos sinais CAN. O exemplo a seguir apresenta dados de teste extraídos de um arquivo DBC:
Com base nas informações do arquivo DBC acima, é possível obter os seguintes parâmetros de decodificação:
Aplicando as regras de decodificação acima, os dados CAN brutos obtidos anteriormente podem ser convertidos nas seguintes informações:
Como mostra o exemplo acima, as configurações definidas em um arquivo DBC permitem decodificar corretamente os valores reais representados pelos dados CAN associados a um determinado CAN ID. O arquivo DBC contém a estrutura e as definições das mensagens e dos sinais CAN, permitindo interpretar os dados CAN brutos e convertê-los nos valores físicos correspondentes, para que o sistema possa compreender as informações transmitidas pela rede CAN.
Como a estrutura e o formato de um arquivo DBC podem ser difíceis de interpretar e editar diretamente, ferramentas específicas podem ser utilizadas para facilitar a criação e a edição de arquivos DBC personalizados. Uma das ferramentas amplamente utilizadas é o Vector CANdb++, desenvolvido pela Vector Informatik GmbH. O software oferece uma interface gráfica para criar e editar arquivos DBC, adicionar mensagens e sinais e definir parâmetros relacionados, como IDs de mensagens, bits iniciais, comprimentos, fatores de escala e offsets.
O Smart Display GUI Builder oferece uma interface intuitiva para a criação de projetos Custom CAN ID. Basta importar um arquivo DBC e associar as Messages/Signals aos Widgets correspondentes para habilitar a exibição de dados e a interação no Smart Display. As seções a seguir mostram como criar um projeto Custom CAN ID no Smart Display GUI Builder e configurar a associação entre o arquivo DBC e os Widgets.
Insira o nome do Project, selecione o tipo de dispositivo Smart Display e, em Protocol, selecione "Custom CAN Id (CANbus)" para criar um projeto Custom CAN ID.
Acesse a página DBC Viewer e clique em "Load DBC File" para importar um arquivo DBC personalizado. Após a importação, é possível visualizar as Messages, Signals e demais informações de configuração definidas no arquivo DBC.
Selecione o objeto Gauge e, na seção CAN Signal das propriedades do Gauge, defina Message como EEC1 e Signal como EngSpeed. Dessa forma, o Gauge fica associado ao EngSpeed. Após a configuração, o valor exibido pelo Gauge será atualizado de acordo com o valor de EngSpeed.
Selecione o objeto Horizontal Slider e, na seção CAN Signal das propriedades do Horizontal Slider, defina Message como HorizontalSliderMessage e Signal como HorizontalSliderSignal1. Dessa forma, o Horizontal Slider fica associado ao HorizontalSliderSignal1. Após a configuração, a posição do Horizontal Slider será atualizada de acordo com o valor de HorizontalSliderSignal1.
Clique no ícone "Simulator With GUI" para iniciar o simulador.
Após iniciar o simulador, mova o slider EngSpeed na parte inferior para simular o envio de dados EngSpeed pelo Host e observe as alterações correspondentes no Gauge exibido no simulador. O Message Log à direita mostra as alterações no CAN ID e nos CAN Data. Também é possível operar o Horizontal Slider no simulador para simular os dados enviados pelo Device.
Após verificar as funções no simulador e confirmar que tudo está operando conforme o esperado, conecte-se ao Device e faça o upload das configurações do Project para o Smart Display.
Aguarde até que o processo de upload e atualização do Project seja concluído.
Após fazer o upload do Project para o Device, é possível verificar o funcionamento diretamente no Smart Display. Conecte o GUI Builder ao Device e clique em "Test Device" para abrir a Test Device Window e testar a interação entre o Host e o Device.
A Test Device Window permite simular o envio, pelo Host, dos CAN IDs e CAN Data correspondentes de acordo com a configuração do arquivo DBC. Mova o slider EngSpeed para simular o envio dos dados EngSpeed pelo Host e observe as alterações correspondentes no Gauge do Smart Display. Os registros de dados CAN exibidos na parte inferior da janela mostram o CAN ID e os CAN Data. Também é possível operar o Horizontal Slider diretamente no Smart Display para verificar se os dados enviados pelo Device atendem aos requisitos definidos.
A seguir, é apresentado o protocolo de comandos utilizado pelo Custom CAN. Por meio desses comandos, o Host pode controlar facilmente o Smart Display, incluindo a troca de páginas, o ajuste de brilho e o acionamento do buzzer.
O protocolo de comandos utiliza as seguintes configurações de CAN ID:
Comando de envio
| Header Byte (1 Byte) | Length (1 Byte) | Payload (N Bytes) | CRC (2 Bytes) |
|---|---|---|---|
| Valor fixo: 0x53 (S) | Valor = 4 + comprimento do Payload Tamanho máximo do Payload: 250 |
Para o conteúdo e o comprimento dos dados, consulte o Payload do comando de envio. | Modbus CRC16 |
Comando de resposta
| Header Byte (1 Byte) | Length (1 Byte) | Payload (N Bytes) | CRC (2 Bytes) |
|---|---|---|---|
| Valor fixo: 0x52 (R) | Valor = 4 + comprimento do Payload Tamanho máximo do Payload: 250 |
Para o conteúdo e o comprimento dos dados, consulte o Payload do comando de resposta. | Modbus CRC16 |
A seguir são apresentados os parâmetros do Payload de cada comando.
| Command Code | 1 Byte | 0x6 |
| Brightness | 1 Byte | Brightness value |
Comando de resposta
| Command Code | 1 Byte | 0x6 |
| Error Code | 1 Byte | 0：Success 1：Failed |
| Command Code | 1 Byte | 0x7 |
| Cycle | 1 Byte | Cycle value |
| High | 1 Byte | High value |
| Low | 1 Byte | Low value |
Comando de resposta
| Command Code | 1 Byte | 0x7 |
| Error Code | 1 Byte | 0：Success 1：Failed |
| Command Code | 1 Byte | 0x8 |
| Page Index | 1 Byte | Page Index value |
Comando de resposta
| Command Code | 1 Byte | 0x8 |
| Error Code | 1 Byte | 0：Success 1：Failed |
| Command Code | 1 Byte | 0xA |
Comando de resposta
| Command Code | 1 Byte | 0xA |
| Error Code | 1 Byte | 0：Success 1：Failed |
| High | 1 Byte | Page Count value |
| Command Code | 1 Byte | 0xF |
Comando de resposta
| Command Code | 1 Byte | 0xF |
| Error Code | 1 Byte | 0：Success 1：Failed |
| Page Index | 1 Byte | Page Index value |
| Command Code | 1 Byte | 0x20 |
| Device State | 1 Byte | 0: ConfigMode 1: DisplayMode |
Comando de resposta
| Command Code | 1 Byte | 0x20 |
| Error Code | 1 Byte | 0：Success 1：Failed |
Para trocar de página, primeiro defina o Device State como ConfigMode e, em seguida, envie o comando de troca de página. Após a conclusão da troca de página, defina novamente o Device State como DisplayMode. A sequência de comandos é a seguinte:
Com o protocolo Custom CAN ID, é possível definir CAN IDs e CAN Data por meio de um arquivo DBC padrão e utilizar o Smart Display GUI Builder para associar Messages/Signals aos respectivos Widgets, integrando os dados CAN à interface HMI. Para aplicações que não exigem protocolos de comunicação mais abrangentes, como CANopen ou J1939, o Custom CAN ID oferece uma abordagem mais simples para integrar o Host ao Smart Display com base na configuração definida no arquivo DBC.
Antes de conectar um Smart Display físico, também é possível utilizar os recursos de simulação do Smart Display GUI Builder para verificar a interação entre a configuração do DBC, os dados CAN e os Widgets.
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