Journal of Control and Network Systems

JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) 69-82

Journal of Control and Network Systems Situs Jurnal : http://jurnal.stikom.edu/index.php/jcone

RANCANG BANGUN SISTEM GENERAL DIAGNOSTIC SCANNER UNTUK MENGAKSES ECU MOBIL DENGAN KOMUNIKASI SERIAL OBD-2 Yanuar Prasojo Kusumo 1)Harianto2) Madha Christian Wibowo3) Program Studi/Jurusan Sistem Komputer STMIK STIKOM Surabaya Jl. Raya Kedung Baruk 98 Surabaya, 60298 Email: 1)[email protected], 2)[email protected], 3)[email protected]

Abstract:Embedded electronic control system applied by car manufacturers on car engines manufactured today are ECU (Electronic Control Unit). Every car brand has a different ECU. To be able to diagnose car engine damage from a variety brands of car need a cheap diagnostic scanner and compatible with many brands of car.In order for technician from not official car manufacturers workshop can make a diagnostic and repair the damage of car engines from variety brands with ease, perform realtime monitoring and can do datalogging parameter values of sensor data in the SD card when realtime monitoring process, then made a General Diagnostic Scanner system for access car ECU with OBD-2 serial communication at affordable cost.Based on the test results showed that OBD-2 serial communication along with the compatible data retrival of ECU parameters between GDS system with Chevrolet estate 2009 and Ford fiesta 2012 cars ECU that consist of OBD-2 ISO 9141-2 and ISO 15765 (CAN) communication protocol can do 100% success with 7 compatible ECU parameters in Chevrolet estate and 100% success with 9 compatible ECU parameters (all parameters) in Ford fiesta. In ECU realtime monitoring testing, GDS system can do realtime monitoring with an average error 5,01% in Chevrolet estate for 7 ECU parameters and 5,86 % in Ford fiesta for 9 ECU parameters. And from damage diagnostic testing result, GDS system can do car engine damage diagnostic with success when in idle condition and when the car in running position for speed parameter in Chevolet estate and Ford fiesta cars that give warning “melebihi batas normal” when excedded threshold limit of normal engine cars limit whichhas beenadaptedforthe consideration oftesting. In datalogging testing, GDS system cannot do datalogging process and not success for save realtime monitoring data process into SDHC card. Keywords:ECU, Diagnostic, Realtime Monitoring, Datalogging, General Diagnostic Scanner. Seiring dengan berkembangnya teknologi di berbagai bidang, kini banyak pabrikan mobil yang menerapkan sistem kontrol elektronik embedded pada mesin mobil yang diproduksinya. Sistem yang diterapkan tersebut menggunakan ECU (Engine Control Unit).ECU merupakan otak dari sistem mesin.ECU berfungsi untuk mengontrol kerja seluruh sistem mesin, realtime monitoring dan diagnosis kerusakan mesin. Setiap merek mobil memiliki ECU yang berbeda-beda.Dengan banyaknya jumlah kendaraan berteknologi ECU dari berbagai pabrikan, menyebabkan kesulitan bagi bengkel non ATPM (Agen Tunggal Pemegang Merk) untuk mendiagnosis kerusakan mesin

mobil.Untuk dapat mendiagnosis kerusakan mesin mobil dari berbagai merek mobil diperlukan diagnostic scanner yang murah dan kompatibel dengan berbagai merek mobil. Supaya teknisi dari bengkel non ATPM dapat melakukan diagnosis dan perbaikan kerusakan mesin mobil dari berbagai merek dengan mudah, melakukan realtime monitoring serta dapat melakukan datalogging hasil rekaman nilai parameter data sensor pada ECU di SD (Secure Digital)card saat proses realtime monitoring, maka dibuatlah sistem General Diagnostic Scanner untuk mengakses ECU mobil dengan komunikasi serial OBD-2 (Onboard Diagnostic) dengan biaya yang terjangkau.

Yanuar Prasojo Kusumo, Harianto, Madha Christian Wibowo JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) Hal: 69

ECU Engine Control Unit (ECU) adalah jantung dari sistem manajemen sebuah kendaraan. ECU merupakan sebuah komputer yang mengendalikan segala hal dalam mesin, mulai dari penguncian kendaraan ketika mesin mati sampai dengan kontrol waktu yang tepat untuk api pertama saat mesin dinyalakan (O'Connor, 2009). ECU modern mengandung komponen perangkat keras (microprocessor, memori, ROM) dan komponen perangkat lunak (firmware) yang menjadikan ECU dapat diprogram untuk melakukan apa saja dan dapat diakses oleh sistem diluar ECU melalui bagian komunikasi pada ECU. Kemampuan kontrol ECU secara bebas ini menjadikan fungsi ECU berkembang dari kontrol emisi menjadi kontrol keseluruhan mobil.Sehingga saat ini ECU dapat berfungsi untuk mengontrol kerja seluruh sistem mesin, realtime monitoring dan diagnosis kerusakan mesin.Adapun hal-hal yang ditangani oleh ECU termasuk, tetapi tidak terbatas pada: kontrol rasio udara dan bahan bakar, kontrol tempo pengapian, kontrol transmisi, sistem anti pencuri (kunci pintu), pengaturan kursi, dan lain-lain (Autologic Software, 2012).

Komunikasi dan Mode Operasi OBD-2 pada Pengaksesan ECU PID (Parameter ID) merupakan sebuah kode atau perintah yang disyaratkan OBD2.Komunikasi terhadap ECU melalui OBD-2 dilakukan dengan mengirimkan PID sesuai dengan jenis informasi yang diinginkan. Kemudian, ECU akan memberikan respon dalam bentuk serangkaian byte. Rangkaian byte yang diberikan oleh ECU berupa format heksadesimal. Standar OBD-2 membagi PID ke dalam beberapa bagian, yang diberi nama mode. Dokumen spesifikasi J1979 yang diterbitkan oleh SAE (Society of Automotive Engineers) mencatat 9 mode PID sebagai berikut: 1.

2.

3.

OBD Seluruh mobil yang dipasarkan di negara yang menerapkan regulasi OBD-2 (Onboard Diagnostic) pada saat ini harus mengimplementasikan teknologi OBD-2 yang sesuai dengan aturan yang berlaku.Sebagai aturan, OBD-2 mengatur 3 kategori standar: 1. 2. 3.

Standar komunikasi dengan ECU. Standar perintah (permintaan informasi) – PID (Parameter ID). Standar kode kesalahan.

Protokol Komunikasi OBD-2 Untuk berkomunikasi dengan perangkat diagnosis, OBD-2 memanfaatkan beberapa protokol komunikasi. Terdapat 5 protokol utama yang digunakan oleh manufaktur mobil pada saat ini, yaitu: 1. 2. 3. 4. 5.

J 1850 PWM. J 1850 VPW. ISO 9141-2. ISO 14230-4 (KWP2000). ISO 15765 (CAN).

4.

5. 6. 7.

8. 9.

Mode 1: Menampilkan data realtime dari status kendaraan yang sedang berjalan. Misalnya hasil dari pembacaan sensor RPM (Rotation Per Minute) mesin. Mode 2: Memberikan data snapshot dari seluruh sensor pada mode 1 ketika terjadi kerusakan mesin mobil. Data snapshot ini dikenal dengan namafreeze frame. Mode 3: ECU memberikan daftar DTC (Diagnostic Trouble Code) yang disimpan. Mode 4: Mengirimkan perintah kepada ECU untuk menghapus seluruh DTC yang ada dalam memori serta mematikan Malfunction Indicator Lamp (MIL) pada dashboard jika lampu hidup. Mode 5: Memberikan hasil pengujian sensor oksigen. Mode 6: Memberikan hasil pengujian sensor lain-lain. Mode 7: Memberikan data DTC yang tertunda (belum ditampilkan). Mode 8: Mengendalikan operasional dari sistem onboard. Mode 9: Memberikan data Vehicles Identification Number (VIN).


METODE Perancangan Sistem Untuk mempermudah dalam memahami sistem yang akan dibuat dapat dijelaskan melalui blok diagram pada Gambar 3. Gambar 1. Koneksi OBD-2Port. (O’Connor, 2009) Pengiriman perintah kepada ECU melalui OBD-2 harus menyertakan mode dan PID.Misalnya, jika ingin mengirimkan permintaan kecepatan putaran mesin (dalam RPM), maka perintah yang harus dikirimkan adalah 01 0C, di mana 01 merupakan mode (mode 1) dan 0C merupakan perintah (permintaan data kecepatan putaran mesin).

ELM 327 Chipset Untuk dapat melakukan proses deteksi otomatis semua protokol OBD-2, maka ELM 327chipset bekerja dengan komunikasi yang berkecepatan tinggi danjuga memiliki mode sleep yang rendah daya. Berikut ini fitur, gambar dan blok diagram ELM 327chipset: 1. 2. 3. 4. 5.

Kontrol daya dengan mode standby. Baud rates RS-232 sampai 500 kbps. Pencarian secara otomatis untuk protokol yang digunakan. Dapat dikonfigurasi penuh dengan ATcommand. Desain CMOS yang rendah daya.

Gambar 2. PinELM 327 Chipset. (O’Connor, 2009)

Gambar 3. Blok Diagram Keseluruhan Sistem.

Sistem dihubungkan dengan ECU mobil. Kemudian, sistem akan mengirim perintah meminta data sensor sensor yang ada pada mesin mobil kepada ECU melalui komunikasi serial OBD-2 dengan OBD-2 TTL adapter dengan ELM 327chipset. ECU merespon permintaan dan mengirimkan data sensor yang diminta sistem.Sebagai kontrol dari sistem, terdapat ATMega 2560 microcontroller yang mempunyai fungsi sebagai pengolah data. Kemudian data tersebut diolah oleh ATMega 2560microcontroller dan ditampilkan ke TFT LCD secara realtime. Data realtime tersebut, selanjutnya digunakan sebagai data realtimemonitoring, diagnosis kerusakan mesin mobil dan datalogging yang disimpan dalam formatcsv. Yanuar Prasojo Kusumo, Harianto, Madha Christian Wibowo JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) Hal: 71

PF5 Aref

Perakitan Perangkat Keras Perakitan Minimum System Rangkaian minimum system kitdigunakan untuk mendukung kerja dari ATMega 2560chip, dimana chip tersebut tidak bisa berdiri sendiri tetapi harus ada rangkaian dan komponen pendukung seperti rangkaian catu daya, kristal, UART, downloader, reset, dan sebagainya yang disebut minimum system. Minimum system yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah Arduino Mega 2560 yang menggunakan ATMega 2560microcontroller.ATMega 2560microcontroller digunakan karena mendukung komunikasi serial OBD-2, selain itu juga memiliki banyak I/Oport dan UART. Arduino Mega 2560minimum systemterdiri dari ATMega 2560microcontroller, rangkaian oscillator, rangkaian reset, rangkaian catu daya, konektor I/O, chip downloader ATMega 16, serta pin-pin konektor untuk I2C dan komunikasi UART. Gambar 4 merupakan gambar dari Arduino Mega 2560minimum system dan Tabel 1 merupakan daftar tabel dari pin yang digunakan dalam Tugas Akhir ini.

Gambar 4. Arduino Mega 2560Minimum System. Tabel1.Pin Arduino Mega 2560 Minimum Systemyang Digunakan.

Deskripsi Pin Vcc Gnd TXD1 RXDI Reset Vin PF3 PF4

Fungsi Power 5v / 3.3 v Ground Tx OBD-2 Adapter Rx OBD-2 Adapter Untuk reset minimum system dan program Sebagai catu daya arduino tanpa melalui usb atau adaptor TFT_CS (TFT LCD) TFT_WR (TFT LCD)

PE0, PE1, PE4, PE5, PG5, PE3, PH3, PH 4 PB4 PB5

PB6

PB7

TFT_RS (TFT LCD) Sebagai tegangan referensi analog untuk ADC (TFT LCD) Data Bus TFT LCD SD_CS SD_MOSI (Secure Digital Master Output Slave Input) SD_MISO (Secure Digital Master Input Slave Output) SD_SCK (Secure Digital Clock Signal from Master to Slave)

Perakitan TFT LCD dan SD Card Shield TFT LCD dan SD card shield merupakan suatu modul yang terdiri dari rangkaian untuk TFT LCD dan SD card yang siap pakai khusus untuk Arduino. Telah dilengkapi dengan SD socket jenis FAT16 dan FAT32 serta mampu menyimpan data sampai dengan 32 gigabytes pada SD card melalui SPI (Serial Peripherial Interface).Beroperasi pada tegangan 3,3 V dan 5 V yang support dengan berbagai macam Arduino minimum system. TFT LCD digunakan untuk menampilkan hasil keluaran data yang berupa huruf, angka, gambar, maupun karakter tertentu. TFT LCD yang digunakan dalam Tugas Akhir ini memiliki spesifikasi dengan resolusi 320 x 240 pixel dan ukuran layar 2.8 inch, memiliki kedalaman 262.000 warna dengan lampu latar LED, menggunakan controller ILI9325DS 8 bit dan touch ic TSC2046. Skematik TFT LCD dan SD cardshield terdiri dari konektor-konektor, rangkaian power, 3 IC 74XX541, IC ADS7843, IC LM1117, rangkaian switch, rangkaian SDsocket, serta rangkaian pararel TFT LCD. Gambar 5 merupakan gambar dari TFT LCD dan SD card shield dan Tabel 2 merupakan tabel konfigurasi pin yang digunakan dalam Tugas Akhir ini.


Voltage

Perakitan OBD-2 TTL Adapter

Gambar 5. TFT LCD dan SD Card Shield. Tabel 2. Konfigurasi Pin TFT LCD dan SD Card Shield yang Digunakan. Deskripsi Nama Pin Pin pada pada TFT LCD dan Arduino SD Card Shield serta Mega 2560 Fungsinya D0 DB8 (Data Bus) D1 DB9 (Data Bus) D2 DB10 (Data Bus) D3 DB11 (Data Bus) D4 DB12 (Data Bus) D5 DB13 (Data Bus) D6 DB14 (Data Bus) D7 DB15 (Data Bus) D10 SD_CS SD_MOSI (Secure D11 Digital Master Output Slave Input) SD_MISO (Secure Digital Master Input Slave Output) D12 SD_SCK (Secure D13 Digital Clock Signal from Master to Slave) A3 TFT_CS TFT_WR (Write or Read Mode) A4 0 = Write Mode, 1=Read Mode TFT_RS (Register Select) A5 0 = Instruction Register, 1= Data Register GND Ground Voltage RST Reset VCC +5V, +3.3V Aref ADC Reference

Rangkaian OBD-2 TTL adapter digunakan untuk mendukung kerja dari ELM 327chipset, dimana chip tersebut tidak bisa langsung dihubungkan melainkan harus ada adapter berupa OBD-2port ke ECU dan serial port ke General Diagnostic Scanner. Adapter tersebut adalah OBD-2 TTL adapter. ELM 327chipset berfungsi sebagai chipset yang menjembatani komunikasi antara General Diagnostic Scanner dengan ECU pada mobilmelalui komunikasi UART dan OBD-2 port.Selain itu ELM 327chipset juga sebagai otak yang mengatur komunikasi antara General Diagnostic Scanner dengan ECU pada mobil yang terdiri dari beberapa protokol.ELM 327 chipsetini dapat bekerja pada 5 protokol ECU mobil dengan komunikasi berkecepatan tinggi serta rendah daya.

Gambar 6. OBD-2 Adapter Port Schematic. Skematik OBD-2 TTL adapter port pada Gambar 6 terdiri dari 16 pin port antara lain specific port(pin 1, 3, 8, 9, 11, 12, 13), SAE J1850-PWM or VPW (+) port(pin 2), SAE J1850-PWM or VPW (-) port(pin 10), chassis ground port(pin 4), signal ground port(pin 5), ISO15765-4 CAN High port(pin 6), ISO157654 CAN Low port (pin 14), ISO9141-2 or ISO14230-4 KWP 2000 K-Line port(pin 7), ISO9141-2 or ISO14230-4 KWP 2000 L-Line port(pin 15), serta +12v power port(pin 16). Gambar 7 merupakan gambar dari OBD-2 TTL adapterdan Tabel 3 merupakan tabel port .


Perancangan Perangkat Lunak Dalam penulisannya atau dalam pembuatan program, akan meliputi bagianbagian penting dalam setiap langkah-langkah per bagian sesuai dengan alur sistem dari awal sampai output. Berikut adalah flowchart program secara global : Gambar 7. OBD-2 TTL Adapter. Tabel 3.Pin OBD-2 Adapter Port dan UART Wiring yang Digunakan. Pin pada OBD-2 Adap Fungsi Pin pada OBDter 2 Adapter +12v power (16) PinPower untuk OBD-2 Adapter Chasis ground (04)

Pin Chasis ground untuk OBD-2 Adapter

Signal ground (05)

Pin Signal ground untuk OBD-2 Adapter

Make / Model Specific (01, 03, 08, 09, 11, 12, 13) ISO15765-4 CAN BUS High (06)

Pin khusus dari setiap pabrikan mobil untuk OBD-2 Adapter Pin protokol ISO CAN high pada OBD2 Adapter Pin protokol ISO CAN low pada OBD-2 Adapter Pin protokol ISO KWP 2000 K-Line pada OBD-2 Adapter Pin protokol ISO KWP 2000 L-Line pada OBD-2 Adapter Pin protokol SAE PWM atau VPW arus positif pada OBD-2 Adapter Pin protokol SAE PWM atau VPW arus negative pada OBD-2 Adapter VCC +5v (terhubung ke VCC Arduino) Ground (terhubung ke ground Arduino)

ISO15765-4 BUS Low (14)

CAN

ISO9141-2 or ISO14230-4 KWP 2000 K-Line (07) ISO9141-2 or ISO14230-4 KWP 2000 L-Line (15) SAE J1850-PWM or VPW POS+ (02) SAE J1850-PWM or VPW - (02)

UART Red UART Black UART Blue

Rx (transmisi serial ke Arduino Serial Tx)

UART Yellow

Tx (transmisi serial ke Arduino Serial Rx)

Gambar 8. Flowchart Program Keseluruhan. Dalam melakukan perancangan perangkat lunak sistem dengan Codeblocks Arduino IDE, yang harus dilakukan pertama kali adalah inisialisasi library dan variabel yang digunakan.Dilanjutkan dengan pengaturan dan inisialisasi tampilan awal.Kemudian mengkomunikasikan sistem GDS dengan ECU melalui komunikasi serial OBD-2. Melakukan realtime monitoring parameter data ECU dengan mengkonversikan raw data ke dalam nilai desimal. Selanjutnya, cek ada kerusakan mesin atau tidak.Apabila tidak ada kerusakan lakukan cek SD card. Kemudian lakukan datalogging dengan menyimpan data dalam bentuk csvfile. Apabila ada kerusakan mesin, maka lakukan diagnosis kerusakan berdasarkan pengaturan threshold pada standar SAE J1979.


Komunikasi Sistem GDS dengan ECU

Realtime Monitoring

Sistem GDS mengirim perintah komunikasi untuk mengakses ECU mobil yang terdiri dari berbagai protokol komunikasi OBD2 serta berbagai manufaktur secara otomatis dan ECU memberikan jawaban serta respon untuk melakukan komunikasi kepada sistem GDS. Berikut adalah flowchart proses komunikasi sistem GDS dengan ECU secara asynchronous.

Setelah sistem GDS dapat berkomunikasi dengan ECU mobil, proses selanjutnya yaitu realtime monitoring. Berikut adalah flowchart proses realtime monitoring.

Gambar 9. Flowchart Proses Komunikasi Sistem GDS dengan ECU. Proses komunikasi sistem GDS dengan ECU dimulai dengan mengatur baudrate menjadi 38400, buffer size 64, dan buffer length 32. Kemudian mendeteksi lokasi UART port pada Arduino board yang digunakan yaitu pada UART port 1 di Arduino Mega 2560 board.Selanjutnya sistem GDS mengirim perintah transmission dan request untuk mengakses ECU. Setelah itu ECU memberi jawaban serta respon komunikasi dari perintah sistem GDS yang telah dibaca ECU kepada sistem GDS dimana sistem GDS menjalankan perintah receive dari ECU.

Gambar 10. Monitoring

Flowchart

Proses

Realtime

Proses realtime monitoringparameter data ECU diawali dengan mendefinisikan 9 parameter data ECU yang general dan sesuai dengan data standar SAE J1979. Kemudian, melakukan inisialisasi parameter data ECU yang kompatibel. Inisialisasi dilakukan setelah sistem GDS telah terkomunikasi dengan ECU.Selanjutnya sistem melakukan request


parameter datadan nilai ECU.Kemudian, melakukan pengecekan apakah ada data atau tidak.Jika tidak ada data maka langkah selanjutnya tidak dapat dilaksanakan dan kembali ke request parameter data dan nilai ECU.Apabila terdapat data, sistem menerima data dan nilai parameter ECU dalam bentuk raw data. Setelah mendapatkan 9 data serta nilai parameter ECU dalam bentuk raw data, maka langkah selanjutnya mengkonversikan 9 raw data serta nilai parameter ECU yang diterima dalam format teks yang menginterpretasikan nilai dalam HEX ke dalam nilai desimal dan memasukkan nilai desimal hasil konversi ke dalam perhitungan rumus Parameter ID OBD-2 sesuai data standar SAE J1979.Setelah memperoleh data dan nilai parameter ECU dalam desimal, selanjutnya tampilkan parameter data dan nilai ECU. Rumus Parameter ID OBD2 sesuai data standar SAE J1979 dan contoh konversi perhitungan raw data Parameter ID dari nilai yang menginterpretasikan nilai HEX ke dalam nilai desimal saat proses realtime monitoring yang dilakukan pada mobil adalah :

7x161 = 7x16 = 112. 4x160 = 4x1 = 4. Jadi nilai desimal dari bilangan 37 16 adalah 48+7 = 55 dan bilangan 74 16 adalah 112+4 = 116. Rumus perhitungan engine RPM dalam desimal ( ( 5510 * 256 ) + 11610 ) / 4 = 3549.

Diagnosis Kerusakan Setelah proses realtime monitoring maka cek status kerusakan mesin mobil melalui data realtime monitoring parameter nilai ECU yang tidak sesuai dengan thresholddata standar SAE J1979. Apabila ada kerusakan maka lakukan diagnosis kerusakan.Berikut adalah flowchart diagnosis kerusakan.

Tabel 4.Rumus 9 PID OBD-2 yang General sesuai Data Standar SAE J1979.

Gambar 11.Flowchart Kerusakan

(Engine RPM). Kirim request data engine RPMdari sistemGDSkeECU : 010D (HEX). Terima2 packet data returned dariECUke sistem GDS dalam intrepretasinilai HEX : 37 16 (A) 74 16 (B) Konversi perhitungan raw dataengine RPM dari intrepretasi nilai HEX ke nilai desimal : 37 16 (terdiri dari 2 digit, maka perpangkatan dimulai dari 1-0). 3x161 = 3x16 = 48. 7x160 = 7x1 = 7. 74 16 (terdiri dari 2 digit, maka perpangkatan dimulai dari 1-0).

Proses

Diagnosis

Proses diagnosis kerusakan ECU mobil dilakukan dengan mengatur batas threshold dan inisialisasi parameter data ECU. Dalam hal ini pengaturan mengacu pada batas threshold yang sesuai dengan data standar SAE J1979 untuk Ford fiesta.Kalau diaplikasikan pada Chevrolet estate, maka batas threshold diatur kembali sesuai dengan data standar SAE J1979 untuk Chevrolet estate.Tabel batas threshold parameter data ECU normal sesuai data standar SAE J1979 pada mobilFord fiesta ditunjukkan pada Tabel5 : Tabel 5. Batas threshold parameter data ECU sesuai data standar SAE J1979 pada mobil Fordfiesta tahun 2012 dengan ISO 15765 CAN. (Ballot, 2006)


Setelah proses inisialisasi dan pengaturan batas threshold parameter data ECU, proses selanjutnya yaitu melakukan diagnosis kerusakan berdasarkandata yang tidak sesuai dengan batas threshold parameter data dan nilai ECU dalam kondisi mesin mobil yang normal yang sesuai dengan data standar SAE J1979 untuk Ford fiesta.Kemudian, setelah proses diagnosis kerusakan telah dilakukan. Proses selanjutnya yaitu cek apakah sesuai dengan batas nilai threshold atau tidak saat proses diagnosis kerusakan. Apabila tidak sesuai dengan batas nilai threshold maka tampilkan warning text “tidak normal” atau “melebihi batas normal”. Sebaliknya apabila sesuai dengan batas nilai threshold maka tampilkan warning text “normal”. Apabila sudah tidak ada kerusakan, maka kembali ke tampilan realtime monitoring.

Gambar 12. Flowchart Proses Datalogging

Proses datalogging parameter data dan nilai ECU diawali dengan inisialisasi dan pengaturan awal. Kemudian, sistem melakukan inisialisasi dan koneksi baca SD card.Selanjutnya sistem melakukan pengecekan apakah ada SD card atau tidak. Jika tidak ada SD card maka langkah selanjutnya tidak dapat dilaksanakan dan tampil “No SD card” serta ke proses akhiri. Apabila terdapat SD card, sistem akan mengecek ada volume pada SD card atau tidak. Jika tidak ada volume pada SD card maka langkah selanjutnya tidak dapat dilaksanakan Datalogging dan tampil “No FAT” serta ke proses akhiri. Setelah proses realtime Apabila terdapat volume dalam SD card, sistem monitoringproses selanjutnya yaitu datalogging akan mengecek SD card siap beroperasi atau parameter dan nilai ECU saat realtime tidak. Jika SD card tidak siap beroperasi maka monitoring.Berikut flowchart datalogging. langkah selanjutnya tidak dapat dilaksanakan dan tampil “Bad SD” serta ke proses akhiri. Apabila SD card siap beroperasi sistem akan mengecek ada logging file atau tidak. Jika tidak ada logging file maka sistem akan melakukan create filecsv yang bernama “FRMATICS”. Apabila terdapat logging file maka sistem akan melakukan open file csv yang bernama “FRMATICS”. Kemudian, setelah SD card siap beroperasi dan telah create file FRMATICS.csv atau open file FRMATICS.csv. Sistem akan mengecek apakah ada data realtime monitoring yang akan direkam atau tidak. Jika tidak ada data realtime monitoring yang akan direkam maka proses selanjutnya tidak bisa dilaksanakan dan ke proses akhiri. Apabila ada data realtime monitoring yang akan direkam maka sistem akan melakukan inisialisasi logging data. Setelah ada data realtime monitoring yang akan direkam serta proses inisialisasi logging data, selanjutnya sistem melakukan loggingdata parameter dan nilai ECU. Kemudian, setelah proses loggingdata parameter dan nilai ECU. Yanuar Prasojo Kusumo, Harianto, Madha Christian Wibowo JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) Hal: 77

Selanjutnya sistem melakukan koneksi dengan SD card.Setelah terkoneksi dengan SD card, selanjutnya sistem melakukan penulisan hasil datalogging ke SD card dengan logtype yang telah diatur. Kemudian, setelah proses penulisan hasil datalogging ke SD card dengan logtype yang telah diatur. Selanjutnya sistem melakukan flush data setiap 1 KB.

HASIL DAN PEMBAHASAN Pengujian Komunikasi Serial OBD-2 dan Realtime Monitoring Pengujian selanjutnya yaitu dengan melakukan sejumlah pengujian komunikasi serial OBD-2 beserta dengan pengambilan parameter data ECU dari mobil Chevrolet estate 2009 dengan standar protokol ECU ISO 91412untuk mengetahui apakah komunikasi serial OBD-2 antara sistem GDS dengan ECU mobil dapat dilakukan atau tidak serta dapat mengetahui jumlah parameter data ECU yang kompatibel dari protokol ECU mobil. Tabel 6.Hasil Pengujian Komunikasi Serial OBD-2 beserta dengan Parameter Data ECU yang Kompatibel pada Chevrolet estate 2009.

Dengan melihat pada Tabel 6, maka dapat diketahui bahwa tingkat keberhasilan dari pengujian komunikasi serial OBD-2 beserta dengan pengambilan parameter data ECU yang kompatibel antara sistem GDS dengan ECU mobil Chevrolet estate 2009 yang memiliki standar protokol ISO 9141-2 adalah 100% berhasil dengan 7 parameter data ECU yang kompatibel. Dengan melihat keberhasilan komunikasi serial OBD-2 dan banyaknya jumlah parameter data ECU yang kompatibel serta tanda centang hijau di bagian OBD dan parameter data ECU yang kompatibel pada mobil Chevrolet estate 2009 yang memiliki standar protokol ISO 9141-2 seperti Gambar 13, maka komunikasi serial OBD-2 beserta dengan pengambilan parameter data ECU yang kompatibel dapat dilakukan dengan parameter data ECU yang tidak kompatibel sebanyak 2 yaitu parameter data barometric pressure dan ambient air temperature. Pengujian realtime monitoring yaitu menguji apakah realtime monitoring ECU dapat dilakukan pada sistem GDS secara akurat dengan mengamati parameter data ECU yang kompatibel saat kondisi normal idle dan saat kondisi mobil berjalan untuk parameter speed pada sistem GDS apakah sama dengan dashboard mobil Chevrolet estate keluaran tahun 2009dan Hanatech Ultrascan+ ECU diagnostic scanner selama sejumlah pengujian,yang bertujuan untuk mengetahui tingkat akurasi nilai parameter data ECU yang kompatibel pada sistem GDS apakah telah akurat jika dibandingkan dengan dashboard mobil dan Hanatech Ultrascan+ ECU diagnostic scanner saat kondisi normal idle dan saat kondisi mobil berjalan untuk parameter speed. Tabel 7.Hasil Pengujian Realtime Monitoring ECU antara Sistem GDS dengan Dashboard Mobil pada Chevrolet estate 2009.

Gambar 13.Pengujian Komunikasi Serial OBD2 beserta dengan Parameter Data ECU yang Kompatibel pada Chevrolet estate 2009.


errorsebesar 6.83% terhadap Hanatech Ultrascan+ ECU diagnostic scanner dengan delay pengujian kedua device yaitu 15 detik. Jadi pengujian realtime monitoring parameter data ECU yang kompatibel dapat dilakukan oleh sistem GDS secara akurat di mobil Chevrolet estate keluaran tahun 2009 dengan jumlah rata-rata error sebesar 5,01%.

Dengan melihat Tabel 7 maka dapat diketahui bahwa realtime monitoring parameter data ECU yang kompatibel pada sistem GDS saat kondisi normal idle dan saat kondisi mobil berjalan untuk parameter speed di Chevrolet estate keluaran tahun 2009 memiliki rata-rata error sebesar 3.19% terhadap dashboard mobil. Tabel 8.Hasil Pengujian Realtime Monitoring ECU antara Sistem GDS dengan Hanatech Ultrascan+ ECU Diagnostic Scanner pada Chevrolet estate 2009.

Gambar 14.Contoh Realtime Monitoring ECU oleh Sistem GDS pada Chevrolet estate 2009. Dari Gambar 14,dapat dilihat contoh realtime monitoring parameter data ECU yang terdiri atas parameter engine RPM dan engine coolant temperature pada sistem GDS saat kondisi normal idledi Chevrolet estate keluaran tahun 2009 memiliki hasil yang sama dengan dashboard mobil. Selain itu parameter engine load, throttle, MAP dan intake air temperature pada sistem GDS saat kondisi normal idledi Chevrolet estate keluaran tahun 2009 juga memiliki hasil yang sama dengan Hanatech Ultrascan+ ECU diagnostic scanner.

Gambar 15.Contoh SpeedRealtime Monitoring oleh Sistem GDS pada Chevrolet estate 2009. Dari Gambar 15,dapat dilihat contoh realtime monitoring parameter data ECU yang terdiri atas speed parameter pada sistem GDS saat kondisi mobil berjalan di Chevrolet estate keluaran tahun 2009 memiliki hasil yang sama dengan dashboard mobil.

Dengan melihat Tabel 8 maka dapat diketahui bahwa realtime monitoring parameter data ECU yang kompatibel pada sistem GDS saat kondisi normal idledi Chevrolet estate keluaran tahun 2009 memiliki rata-rata Yanuar Prasojo Kusumo, Harianto, Madha Christian Wibowo JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) Hal: 79

Pengujian Diagnosis Kerusakan Pengujian diagnosis kerusakan yaitu menguji apakah diagnosis kerusakan mesin mobil yang terjadi dapat dilakukan oleh sistem GDS dimana dilakukan dengan mengamati tampilan realtime monitoring yang akan berubah ke tampilan diagnosis kerusakan saat mendeteksi nilai data yang melebihi limit threshold batas normal mesin mobil yang mengacu pada data standar SAE J1979 yang telah disesuaikan untuk kepentingan pengujian pada mobil Chevrolet estate tahun 2009 dengan standar protokol ISO 9141-2selama sejumlah pengujian, yang bertujuan untuk menguji kemampuan sistem GDS bisa atau tidak dalam mendiagnosis kerusakan mesin mobil yang terjadi dan memberikan peringatan sesuai dengan kerusakan mesin mobil pada TFT LCD saat nilai parameter data ECU yang didapatkan melalui proses realtime monitoring melebihi limitthreshold batas normal mesin mobil yang mengacu pada data standar SAE J1979 yang telah disesuaikan untuk kepentingan pengujian. Apabila tidak ada kerusakan sama sekali pada mesin mobil, maka tampilan akan tetap berada pada posisi realtime monitoring. Tabel 9.Threshold Batas Normal Mesin Mobil yang Telah Disesuaikan untuk Kepentingan Pengujian.

Tabel 10.Hasil Pengujian Diagnosis Kerusakan oleh Sistem GDS pada Chevrolet estate Tahun 2009.

Dengan melihat Tabel 10, maka dapat diketahui bahwa sistem GDS berhasil melakukan diagnosis kerusakan pada mobil Chevrolet estate tahun 2009 saat nilai parameter data ECU yang didapatkan melalui proses realtime monitoring melebihi limitthreshold batas normal mesin mobil yang mengacu pada data standar SAE J1979 yang telah disesuaikan untuk kepentingan pengujian (pada Tabel 9), dimana tampilan realtime monitoring dapat berubah ke tampilan diagnosis kerusakan dan memberikan peringatan “normal atau melebihi batas normal” sesuai dengan kerusakan mesin mobil pada TFT LCD.


Pengujian Datalogging Pengujian datalogging hasil realtime monitoring parameter ECU pada Chevrolet estate tahun 2009 dengan standar protokol ISO 9141-2 tampak pada Gambar 18.

Gambar 16.Contoh Diagnosis Kerusakan Mesin Mobil oleh sistem GDS pada Chevrolet estate Tahun 2009 saat Kondisi Idle. Dari Gambar 16 dapat dilihat contoh diagnosis kerusakan mesin mobil yang mendeteksi nilai parameter data ECU yang melebihi limit threshold batas normal mesin mobil yang mengacu pada data standar SAE J1979 yang telah disesuaikan untuk kepentingan pengujian (Tabel 9)pada Chevrolet estate tahun 2009 dengan memberikan peringatan “normal atau melebihi batas normal” pada TFT LCD sesuai dengan kerusakan mesin mobil yaitu 6 parameter ECU yang bermasalah saat kondisi idle.

Gambar 17.Contoh Diagnosis Kerusakan Mesin Mobil oleh sistem GDS pada Chevrolet estate Tahun 2009 untuk Speed Parameter saat Kondisi Mobil Berjalan.

Gambar 18.Inisialisasi SD Card saat Datalogging di Chevrolet estate Tahun 2009 dengan Standar Protokol ISO 9141-2. Pada Gambar 18 dapat dilihat bahwa SD card telah dimasukkan ke sistem GDS yang aktif dan sistem GDS melakukan inisialisasi awal (tampil GENERAL DIAGNOSTIC SCANNER SYSTEM pada TFT LCD dan lama waktu sistem digunakan). Tampak juga pada bagian tampilan yang menampilkan “No SD Card” yang menandakan bahwa SDHC card tidak dapat dideteksi oleh sistem GDS saat inisialisasi awal dikarenakan problem pada bagian library yang berisi perintah inisialisasi SD card pada hardware SD socket sehingga hardware SD socket tidak dapat membaca alamat SD card yang akan diakses. Telah diuji coba dengan mengganti SD card lainnya hingga 8 kali dan update library serta mengganti TFT LCD and SD card shield hardware tetapi tidak membuahkan hasil. Maka dengan adanya masalah tersebut pengujian datalogging dinyatakan gagal sejak inisialisasi awal dan proses pengujian selanjutnya tidak dapat dilaksanakan.

Dari Gambar 17 dapat dilihat contoh diagnosis kerusakan mesin mobil yang mendeteksi nilai parameter data ECU yang SIMPULAN melebihi limit threshold batas normal mesin 1. General Diagnostic Scanner ECU mobil mobil yang mengacu pada data standar SAE yang terdiri atas realtime monitoring, J1979 yang telah disesuaikan untuk kepentingan diagnosis kerusakan, dan datalogging pengujian (Tabel 9)pada Chevrolet estate tahun dapat dirancang dengan adanya OBD-2 2009 dengan memberikan peringatan “normal TTL adapter dengan ELM 327chipsetyang atau melebihi batas normal” pada TFT LCD menjembatani berbagai protokol sesuai dengan kerusakan mesin mobil untuk komunikasi OBD-2 antara sistem GDS yaitu speed parametersaat kondisi mobil berjalan. Yanuar Prasojo Kusumo, Harianto, Madha Christian Wibowo JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) Hal: 81

2.

3.

4.

5.

(General Diagnostic Scanner) dengan berbagai ECU mobil. Komunikasi serial OBD-2 beserta dengan pengambilan parameter data ECU yang kompatibel antara sistem GDS dengan ECU pada mobil Chevrolet estate tahun 2009 dan Ford fiesta tahun 2012 yang terdiri dari protokol komunikasi OBD-2 ISO 9141-2 dan ISO 15765 (CAN) dapat dilakukan 100% berhasil dengan 7 parameter ECU yang kompatibel pada Chevrolet estate tahun 2009 dan 100% berhasil dengan 9 parameter ECU yang kompatibel (seluruh parameter) pada Ford fiesta tahun 2012. Sistem GDS dapat melakukan realtime monitoring ECU dengan rata-rata error sebesar 5,01% pada mobil Chevrolet estate tahun 2009 pada 7 parameter ECU dan 5,86% pada mobil Ford fiesta tahun 2012 pada 9 parameter ECU. Sistem GDS tidak berhasil melakukan proses datalogging dan menyimpan hasil realtime monitoring data ke SDHC card dengan formatcsv dikarenakan adanya masalah pada bagian library yang berisi inisialisasi SD card pada hardware SD socket sehingga hardware SD socket tidak dapat membaca alamat SD card yang akan diakses sejak inisialisasi awal dan proses pengujian selanjutnya tidak dapat dilaksanakan.selanjutnya tidak dapat dilaksanakan. Sistem GDS berhasil melakukan diagnosis kerusakan mesin mobil saat kondisi idle dan saat kondisi berjalan untuk speed parameter pada mobil Chevrolet estate tahun 2009 dan Ford fiesta tahun 2012 dengan memberikan peringatan “melebihi batas normal” saat melebihilimit threshold batas normal mesin mobil yang telah disesuaikan untuk kepentingan pengujian.

O'Connor, D. 2009. An Embedded Automotive Monitoring Device Automon. Cork: Cork Institute of Technology. Ritcher, M. 2006. Understanding the ECU, What it does and How it Works. MC2 Magazine. Sommerville, I. 2007. Software Engineering (8th Edition). Addison-Wesley. Susilo, Dedi. 2010. 48 Jam Kupas Tuntas Microcontroller MCS51 dan AVR. ANDI: Yogyakarta.

DAFTAR PUSTAKA Ballot.

2006. “SAE J1979”. (Online) (http://read.pudn.com/downloads122/ doc/comm/52049/标准/saeJ1979_2006 -08-25Ballot.pdf). Diakses Tanggal 03 Juni 2013 Ibrahim,D.2000.Microcontroller Projects in C for the 8051.Newnes: Oxford. Muthusubramanian,R.2000.Basic Electrical, Electronics, and Computer Engineering. Tata McGraw-Hill: New Delhi. Yanuar Prasojo Kusumo, Harianto, Madha Christian Wibowo JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) Hal: 82

Journal of Control and Network Systems

Recommend Documents