ECU SCANNER HONDA SCOOPY 2023

1.1 Latar Belakang

Honda Scoopy 2023 merupakan skutik populer di Indonesia yang telah menggunakan sistem injeksi bahan bakar elektronik PGM-FI (Programmed Fuel Injection) dengan ECU Keihin (Part Number: 30400-K2F-N01). Sistem PGM-FI mengandalkan Electronic Control Unit (ECU) untuk mengelola pembakaran secara presisi berdasarkan data dari berbagai sensor seperti TPS, ECT, IAT, MAP, CKP, dan O2 sensor.

Dalam praktik bengkel dan pendidikan teknik, kemampuan membaca data live ECU dan kode kerusakan (DTC - Diagnostic Trouble Code) sangatlah penting. Namun, alat scanner komersial seperti Honda Diagnostic System (HDS) memiliki harga yang sangat mahal dan tidak terjangkau oleh bengkel kecil maupun institusi pendidikan. Scanner aftermarket generik seringkali tidak mendukung protokol proprietary Honda secara penuh.

Proyek ini bertujuan membangun scanner ECU open-source berbasis Intel Genuino 101 yang mampu berkomunikasi dengan ECU Honda Scoopy 2023 melalui protokol K-Line (ISO 9141-2 Honda variant) pada baudrate 10.400 bps. Data yang diperoleh ditampilkan secara real-time melalui web dashboard yang terhubung via Bluetooth Low Energy (BLE) 4.0 menggunakan Web Bluetooth API.

1.2 Tujuan

• Merancang antarmuka hardware yang mampu menghubungkan Genuino 101 dengan ECU Honda Scoopy 2023 melalui K-Line menggunakan IC transceiver L9637D dan level shifter BSS138.
• Mengimplementasikan protokol komunikasi K-Line (ISO 9141-2 Honda variant) untuk mengirim query dan menerima respons data dari ECU pada baudrate 10.400 bps.
• Membangun web dashboard real-time yang terhubung via BLE 4.0 menggunakan Web Bluetooth API di browser Chrome, menampilkan data sensor secara live dengan grafik interaktif.
• Menyediakan fitur pembacaan DTC (Diagnostic Trouble Code), data logging ke CSV, mode gelap (dark mode), serta dukungan multi-bahasa (Indonesia/English).

1.3 Ruang Lingkup

Proyek ini mencakup perancangan skematik hardware lengkap, pengembangan firmware Genuino 101, implementasi komunikasi BLE GATT, dan pembuatan web dashboard berbasis HTML/CSS/JavaScript.

2.1 Intel Genuino 101

Intel Genuino 101 (juga dikenal sebagai Arduino 101 di AS) adalah board mikrokontroler yang menggunakan modul Intel Curie. Board ini menggabungkan prosesor x86 (Quark SE) dan ARC EM untuk sensor processing, dilengkapi dengan Bluetooth Low Energy 4.0 dan IMU 6-axis (BMI160) secara built-in. Board ini ideal untuk proyek IoT yang membutuhkan konektivitas BLE tanpa modul eksternal.

2.2 Honda PGM-FI (Programmed Fuel Injection)

PGM-FI adalah sistem injeksi bahan bakar elektronik yang dikembangkan oleh Honda. Pada Honda Scoopy 2023, sistem ini menggunakan ECU Keihin yang memproses data dari berbagai sensor untuk mengontrol timing dan durasi injeksi bahan bakar, serta timing pengapian secara optimal.

Sensor-sensor PGM-FI

Aktuator PGM-FI

2.3 K-Line ISO 9141-2

K-Line adalah bus komunikasi diagnostik single-wire, half-duplex yang digunakan pada kendaraan, terutama pada motor Honda. Protokol ini mengacu pada standar ISO 9141-2 dengan variasi proprietary Honda. Jalur K-Line dalam keadaan idle berada pada level tegangan 12V (battery voltage) dan ditarik rendah (0V) saat mengirim data.

Berbeda dengan K-Line standar ISO 9141-2 yang menggunakan baudrate 10.200 bps, Honda menggunakan 10.400 bps. Selain itu, format pesan Honda juga proprietary dan tidak mengikuti format OBD-II PID standar. Ini membuat scanner generik OBD-II tidak kompatibel dengan motor Honda.

2.4 BLE 4.0 (Bluetooth Low Energy)

Bluetooth Low Energy (BLE) 4.0 adalah protokol komunikasi nirkabel berdaya rendah yang ideal untuk perangkat IoT. BLE menggunakan model client-server berbasis GATT (Generic Attribute Profile) untuk pertukaran data.

Hirarki GATT

3.1 Block Diagram Sistem

Sistem ECU Scanner terdiri dari beberapa blok utama yang saling terhubung. Dimulai dari ECU Honda Scoopy yang terhubung ke DLC (Data Link Connector), sinyal K-Line dikonversi oleh IC L9637D, level tegangan disesuaikan oleh BSS138, diproses oleh Genuino 101, dan data dikirim via BLE ke web dashboard.

3.2 Bill of Materials (BOM)

3.3 Alur Data

Alur data dalam sistem ECU Scanner mengikuti jalur berikut:

1. Inisialisasi: Genuino 101 mengirim wake-up sequence ke ECU melalui K-Line (L9637D). ECU merespons dengan acknowledgment.
2. Query Data: Genuino mengirim pesan query (format Honda proprietary) ke ECU. Setiap query meminta tabel data tertentu (T10, T11, T20, T21, dll).
3. Respons ECU: ECU merespons dengan paket data berisi nilai sensor mentah (raw bytes). Data ini perlu dikonversi menggunakan formula spesifik per sensor.
4. Pemrosesan: Firmware Genuino mengekstrak dan mem-buffer data sensor dari respons ECU.
5. Transmisi BLE: Data sensor yang sudah diproses dipecah menjadi paket-paket 20 bytes dan dikirim sebagai BLE notification ke web dashboard.
6. Visualisasi: Web dashboard menerima data via Web Bluetooth API, mengkonversi raw bytes menjadi nilai terukur, dan menampilkan dalam gauge, grafik, dan tabel real-time.

4.1 DLC Connector (Data Link Connector)

DLC (Data Link Connector) pada Honda Scoopy 2023 adalah konektor diagnostik 4-pin yang terletak di bawah jok atau dekat battery box. Konektor ini menyediakan akses ke jalur K-Line untuk komunikasi diagnostik dengan ECU.

Pinout DLC Honda Scoopy 2023

4.2 L9637D K-Line Transceiver

L9637D adalah IC transceiver K-Line buatan STMicroelectronics yang berfungsi sebagai interface antara mikrokontroler (level TTL/CMOS) dengan bus K-Line (level 12V). IC ini mengkonversi sinyal TX digital menjadi sinyal K-Line dan sebaliknya untuk RX.

Pinout L9637D (SO-8 Package)

Absolute Maximum Ratings

Electrical Characteristics (V_CC=5V, T=25°C)

4.3 BSS138 Bidirectional Level Shifter

BSS138 adalah N-channel MOSFET yang digunakan sebagai bidirectional logic level shifter antara domain tegangan 3.3V (Genuino 101) dan 5V (L9637D). Modul level shifter 4-channel menggunakan BSS138 MOSFET dengan pull-up resistor pada kedua sisi.

Spesifikasi BSS138 Module

Prinsip Kerja 3 State

4.4 LM2596 Step-Down Voltage Regulator

LM2596 adalah IC step-down (buck) voltage regulator dari Texas Instruments yang mampu mengkonversi tegangan 12V dari battery Honda Scoopy menjadi 5V stabil untuk mensuplai L9637D dan Genuino 101 (via VIN pin).

Spesifikasi LM2596

Komponen Eksternal LM2596

4.5 Genuino 101 Pin Assignment

Berikut adalah pin assignment Genuino 101 yang digunakan dalam proyek ECU Scanner. Hanya beberapa pin yang digunakan karena komunikasi utama menggunakan SoftwareSerial untuk K-Line dan BLE built-in untuk wireless.

4.6 Full Wiring Diagram

Diagram wiring lengkap menunjukkan seluruh koneksi antar modul hardware dari DLC konektor Honda Scoopy hingga Genuino 101, termasuk power supply dan level shifting.

5.1 Arsitektur Software

Arsitektur software terdiri dari dua komponen utama: firmware Genuino 101 (C/C++ Arduino) dan web dashboard (HTML/CSS/JavaScript). Firmware mengelola komunikasi K-Line dan BLE GATT server, sementara web dashboard bertindak sebagai BLE GATT client yang menampilkan data secara real-time.

5.2 Firmware State Machine

Firmware Genuino 101 menggunakan finite state machine (FSM) untuk mengelola alur komunikasi dengan ECU. Setiap state memiliki tugas spesifik dan transisi yang jelas.

5.3 Web Dashboard Features

5.4 Contoh Kode Firmware

// ECU Scanner Firmware - Genuino 101
// Pseudocode: Setup dan Inisialisasi

#include <CurieBLE.h>
#include <SoftwareSerial.h>

// K-Line pins
const int KLINE_TX = 10;
const int KLINE_RX = 11;

SoftwareSerial kLine(KLINE_RX, KLINE_TX);

// BLE Service & Characteristic
BLEService ecuService("FFE0");
BLECharacteristic dataChar("FFE1", BLERead | BLENotify, 20);

enum State { IDLE, WAKING_UP, INITIALIZING, CONNECTED, ERROR };
State currentState = IDLE;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  kLine.begin(10400);  // Honda K-Line baudrate

  // Initialize BLE
  BLE.begin();
  BLE.setLocalName("ECU-Scanner");
  BLE.setAdvertisedService(ecuService);
  ecuService.addCharacteristic(dataChar);
  BLE.addService(ecuService);
  BLE.advertise();
}

void loop() {
  BLEDevice central = BLE.central();
  if (central) {
    handleStateMachine();
  }
}Arduino C++

6.1 K-Line Timing Diagram

Komunikasi K-Line dimulai dengan wake-up sequence, diikuti oleh init handshake, dan kemudian query-response loop. Timing yang tepat sangat kritikal untuk keberhasilan komunikasi.

6.2 K-Line Simulator

Simulator interaktif untuk memvisualisasikan komunikasi K-Line antara scanner dan ECU. Kirim query dan lihat respons ECU secara real-time.

6.3 Format Pesan K-Line Honda

Setiap pesan K-Line Honda mengikuti format berikut:

// Format Pesan K-Line Honda
// [Header] [ByteCount] [QueryType] [TableNumber] [Checksum]

72 [ByteCount] [QueryType] [TableNumber] [Checksum]

// Header      : 0x72 (fixed untuk Honda)
// ByteCount   : Total bytes termasuk header hingga sebelum checksum
// QueryType   : 0x00=Init, 0x71=Data Query, 0x72=DTC Query
// TableNumber : Nomor tabel data yang diminta (0x10, 0x11, 0x20, dll)
// Checksum    : 256 - (sum of all bytes) mod 256Protocol

Contoh Pesan K-Line

6.4 Sensor Byte Mapping

Respons dari ECU berisi raw bytes yang perlu dikonversi menggunakan formula spesifik untuk mendapatkan nilai sensor yang terukur.

6.5 BLE GATT Structure

6.6 Checksum Calculator

Kalkulator checksum untuk memverifikasi atau menghitung checksum pesan K-Line Honda. Masukkan byte-byte pesan (tanpa checksum) dalam format hex.

7.1 Timeline Pengembangan

7.2 Detail Fase Implementasi

1. [1] STMicroelectronics, "L9637D - ISO 9141 Interface," Datasheet, Rev. 7, 2016. st.com/l9637d
2. [2] ON Semiconductor, "BSS138 - N-Channel Logic Level Enhancement Mode Field Effect Transistor," Datasheet, Rev. 10, 2017. onsemi.com/bss138
3. [3] Texas Instruments, "LM2596 SIMPLE SWITCHER Power Converter," Datasheet, SNVS124E, 2020. ti.com/lm2596
4. [4] Intel Corporation, "Intel Curie Module Datasheet," Rev. 3.0, 2016. intel.com/curie
5. [5] Arduino.cc, "Arduino/Genuino 101 Getting Started Guide," 2016. arduino.cc/101
6. [6] International Organization for Standardization, "ISO 9141-2:1994 - Road vehicles -- Diagnostic systems -- Part 2: CARB requirements for interchange of digital information," 1994.
7. [7] Honda Motor Co., "Honda Service Manual - Scoopy eSP (K2F)," 2023.
8. [8] Bluetooth SIG, "Bluetooth Core Specification v4.0," 2010. bluetooth.com/spec
9. [9] W3C, "Web Bluetooth Community Group - Web Bluetooth API," 2021. webbluetoothcg.github.io
10. [10] Google Developers, "Interact with BLE devices on the Web," Chrome Developer Documentation, 2020. developer.chrome.com/bluetooth
11. [11] Keihin Corporation, "ECU Technical Reference - PGM-FI System for Honda Motorcycles," Internal Document.
12. [12] NXP Semiconductors, "Application Note AN10441 - Level shifting techniques in I2C-bus design," Rev. 01, 2007. nxp.com/AN10441
13. [13] Bosch Sensortec, "BMI160 - Small, low-power inertial measurement unit," Datasheet, Rev. 1.2, 2015.
14. [14] Honda R&D, "PGM-FI Diagnostic Protocol Specification," Honda Technical Paper, 2019.
15. [15] Society of Automotive Engineers, "SAE J1979 - E/E Diagnostic Test Modes," 2014.
16. [16] Sparkfun Electronics, "Bi-Directional Logic Level Converter Hookup Guide," Tutorial. learn.sparkfun.com
17. [17] ECUHACKING.com, "Honda OBD1 ECU Communication Protocol," Community Wiki. ecuhacking.com
18. [18] Microchip Technology, "AN953 - Data Encryption Routines for PIC18 Microcontrollers," Application Note, 2005.

Lampiran A: Tabel Kode DTC Honda

Berikut adalah daftar kode DTC (Diagnostic Trouble Code) umum pada Honda Scoopy 2023 beserta deskripsi dalam bahasa Indonesia dan English.

Lampiran B: Hardware Verification Checklist

Gunakan checklist berikut untuk memverifikasi rangkaian hardware sebelum menghubungkan ke ECU Honda Scoopy.

Lampiran C: Tabel Ringkasan Koneksi