Coding my own aftermarket ECU

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AngelMarc
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cars: A CB450 running to 8,000RPM with a P59.

Re: Coding my own aftermarket ECU

Post by AngelMarc »

More open source ECU progress. 23,000 RPM stabillity.
https://www.youtube.com/watch?v=_ZkIpFpMpZ0
.ino file

Code: Select all

#define CRANK_SENSOR_PIN 2  // Pin connected to crankshaft sensor
#include "TuneArrays.h" 

enum PinState { WAITING_FOR_ON, WAITING_FOR_OFF };
PinState pinState = WAITING_FOR_ON;
unsigned long previousToggleTime = 0;
uint8_t RPMIndex = 0;
uint8_t adcIndex = 0;
bool pulseActive = false;
bool triggerPulse = false;
// Pin 11 (pattern1)
bool pulseActive11 = false;
bool triggerPulse11 = false;
unsigned long pulseStartTime11 = 0;
unsigned long currentOnDelay11 = 1000;
unsigned long currentOffDelay11 = 1000;

// Pin 4 (pattern0)
bool pulseActive4 = false;
bool triggerPulse4 = false;
unsigned long pulseStartTime4 = 0;
unsigned long currentOnDelay4 = 1000;
unsigned long currentOffDelay4 = 1000;



volatile int readings[24] {4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095, 4095};       // Circular buffer
int bufIndex = 0;       // Buffer index
long total = 4095L * 24;  // Set this to the initial sum
volatile unsigned long lastTime = 0;
volatile unsigned long pulseHighTime = 0;
volatile unsigned long pulseLowTime = 0;
volatile uint8_t signalHistory = 0;
volatile bool newSample = false;
const uint8_t pattern0 = 0b00001111;
const uint8_t pattern1 = 0b01111101;
uint8_t avg8bit = 0;

void handleCrankSignal() {
  unsigned long currentTime = micros();
  if (digitalRead(CRANK_SENSOR_PIN) == HIGH) {
    pulseHighTime = currentTime - lastTime;
  } else {
    pulseLowTime = currentTime - lastTime;
    uint8_t bit = (pulseHighTime > pulseLowTime) ? 0 : 1;
    signalHistory = ((signalHistory << 1) | bit) & 0xFF;
    if (signalHistory == pattern1) triggerPulse11 = true;
    if (signalHistory == pattern0) triggerPulse4 = true;
    //digitalWrite(4, (signalHistory == pattern0) ? HIGH : LOW);
    //digitalWrite(11, (signalHistory == pattern1) ? HIGH : LOW);
    newSample = true; // Signal to loop() to read ADC
  }
  lastTime = currentTime;
}

void setup() {
  analogReadResolution(12);
  pinMode(4, OUTPUT);
  pinMode(11, OUTPUT);
  digitalWrite(11, LOW);
  previousToggleTime = micros();
  pinMode(A0, INPUT);
  pinMode(CRANK_SENSOR_PIN, INPUT);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(CRANK_SENSOR_PIN), handleCrankSignal, CHANGE);
  //Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  if (newSample) {
    newSample = false;

    // --- ADC rolling average (12-bit to 7-bit scale) ---
    total -= readings[bufIndex];
    int newVal = analogRead(A0);
    readings[bufIndex] = newVal;
    total += newVal;
    bufIndex = (bufIndex + 1) % 24;

    int avg12bit = total / 24;
    adcIndex = (avg12bit >> 5) - 1;  // () for simple order of opperation, minus 1 for avoiding index wrapping

    // --- Calculate RPM timing (µs per event) ---
    unsigned long RPMTime = pulseHighTime + pulseLowTime;
    RPMTime = constrain(RPMTime, 125, 125000);  // 20k RPM to 20 RPM

    const int ARRAY_SIZE = 32;
    RPMIndex = (uint8_t)(((RPMTime - 125UL) * (ARRAY_SIZE - 1)) / (125000UL - 125UL));

    // --- Update delay values from tables ---
    currentOnDelay11 = Dstart[RPMIndex][adcIndex];
    currentOffDelay11 = Dend[RPMIndex][adcIndex];

    currentOnDelay4 = Istart[RPMIndex][adcIndex];   // Use same table for now
    currentOffDelay4 = Iend[RPMIndex][adcIndex];

    if (currentOnDelay11 == 0) currentOnDelay11 = 1;
    if (currentOffDelay11 == 0) currentOffDelay11 = 1;
    if (currentOnDelay4 == 0) currentOnDelay4 = 1;
    if (currentOffDelay4 == 0) currentOffDelay4 = 1;
  }

  // --- Check for new pulse triggers from crank handler ---
  if (triggerPulse11) {
    triggerPulse11 = false;
    pulseStartTime11 = micros();
    pulseActive11 = true;
  }

  if (triggerPulse4) {
    triggerPulse4 = false;
    pulseStartTime4 = micros();
    pulseActive4 = true;
  }

  // --- Pulse timing for pin 11 (pattern1) ---
  if (pulseActive11) {
    unsigned long now = micros();
    unsigned long elapsed = now - pulseStartTime11;

    if (elapsed < currentOnDelay11) {
      digitalWrite(11, LOW);
    } else if (elapsed < currentOnDelay11 + currentOffDelay11) {
      digitalWrite(11, HIGH);
    } else {
      digitalWrite(11, LOW);
      pulseActive11 = false;
    }
  }

  // --- Pulse timing for pin 4 (pattern0) ---
  if (pulseActive4) {
    unsigned long now = micros();
    unsigned long elapsed = now - pulseStartTime4;

    if (elapsed < currentOnDelay4) {
      digitalWrite(4, LOW);
    } else if (elapsed < currentOnDelay4 + currentOffDelay4) {
      digitalWrite(4, HIGH);
    } else {
      digitalWrite(4, LOW);
      pulseActive4 = false;
    }
  }
}
TuneArrays.h

Code: Select all

// Delay tables
unsigned long Dstart [32] [128] = {
{1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000},
{1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000},
{1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000},
{1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000},
{1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000, 1000},
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{1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000, 11000, 12000, 13000, 14000, 15000, 16000, 17000, 18000, 19000, 20000, 21000, 22000, 23000, 24000, 25000, 26000, 27000, 28000, 29000, 30000, 31000, 32000, 33000, 34000, 35000, 36000, 37000, 38000, 39000, 40000, 41000, 42000, 43000, 44000, 45000, 46000, 47000, 48000, 49000, 50000, 51000, 52000, 53000, 54000, 55000, 56000, 57000, 58000, 59000, 60000, 61000, 62000, 63000, 64000, 65000, 66000, 67000, 68000, 69000, 70000, 71000, 72000, 73000, 74000, 75000, 76000, 77000, 78000, 79000, 80000, 81000, 82000, 83000, 84000, 85000, 86000, 87000, 88000, 89000, 90000, 91000, 92000, 93000, 94000, 95000, 96000, 97000, 98000, 99000, 100000, 101000, 102000, 103000, 104000, 105000, 106000, 107000, 108000, 109000, 110000, 111000, 112000, 113000, 114000, 115000, 116000, 117000, 118000, 119000, 120000, 121000, 122000, 123000, 124000, 125000, 126000, 127000},
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{1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000, 11000, 12000, 13000, 14000, 15000, 16000, 17000, 18000, 19000, 20000, 21000, 22000, 23000, 24000, 25000, 26000, 27000, 28000, 29000, 30000, 31000, 32000, 33000, 34000, 35000, 36000, 37000, 38000, 39000, 40000, 41000, 42000, 43000, 44000, 45000, 46000, 47000, 48000, 49000, 50000, 51000, 52000, 53000, 54000, 55000, 56000, 57000, 58000, 59000, 60000, 61000, 62000, 63000, 64000, 65000, 66000, 67000, 68000, 69000, 70000, 71000, 72000, 73000, 74000, 75000, 76000, 77000, 78000, 79000, 80000, 81000, 82000, 83000, 84000, 85000, 86000, 87000, 88000, 89000, 90000, 91000, 92000, 93000, 94000, 95000, 96000, 97000, 98000, 99000, 100000, 101000, 102000, 103000, 104000, 105000, 106000, 107000, 108000, 109000, 110000, 111000, 112000, 113000, 114000, 115000, 116000, 117000, 118000, 119000, 120000, 121000, 122000, 123000, 124000, 125000, 126000, 127000},
{1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000, 11000, 12000, 13000, 14000, 15000, 16000, 17000, 18000, 19000, 20000, 21000, 22000, 23000, 24000, 25000, 26000, 27000, 28000, 29000, 30000, 31000, 32000, 33000, 34000, 35000, 36000, 37000, 38000, 39000, 40000, 41000, 42000, 43000, 44000, 45000, 46000, 47000, 48000, 49000, 50000, 51000, 52000, 53000, 54000, 55000, 56000, 57000, 58000, 59000, 60000, 61000, 62000, 63000, 64000, 65000, 66000, 67000, 68000, 69000, 70000, 71000, 72000, 73000, 74000, 75000, 76000, 77000, 78000, 79000, 80000, 81000, 82000, 83000, 84000, 85000, 86000, 87000, 88000, 89000, 90000, 91000, 92000, 93000, 94000, 95000, 96000, 97000, 98000, 99000, 100000, 101000, 102000, 103000, 104000, 105000, 106000, 107000, 108000, 109000, 110000, 111000, 112000, 113000, 114000, 115000, 116000, 117000, 118000, 119000, 120000, 121000, 122000, 123000, 124000, 125000, 126000, 127000},
{1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000, 11000, 12000, 13000, 14000, 15000, 16000, 17000, 18000, 19000, 20000, 21000, 22000, 23000, 24000, 25000, 26000, 27000, 28000, 29000, 30000, 31000, 32000, 33000, 34000, 35000, 36000, 37000, 38000, 39000, 40000, 41000, 42000, 43000, 44000, 45000, 46000, 47000, 48000, 49000, 50000, 51000, 52000, 53000, 54000, 55000, 56000, 57000, 58000, 59000, 60000, 61000, 62000, 63000, 64000, 65000, 66000, 67000, 68000, 69000, 70000, 71000, 72000, 73000, 74000, 75000, 76000, 77000, 78000, 79000, 80000, 81000, 82000, 83000, 84000, 85000, 86000, 87000, 88000, 89000, 90000, 91000, 92000, 93000, 94000, 95000, 96000, 97000, 98000, 99000, 100000, 101000, 102000, 103000, 104000, 105000, 106000, 107000, 108000, 109000, 110000, 111000, 112000, 113000, 114000, 115000, 116000, 117000, 118000, 119000, 120000, 121000, 122000, 123000, 124000, 125000, 126000, 127000}
};
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Denny
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Re: Coding my own aftermarket ECU

Post by Denny »

Hi, I read this post awhile back. All above my head, but very interesting. Does it look promising??? Thanks.
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Re: Coding my own aftermarket ECU

Post by AngelMarc »

Denny wrote: ↑Tue May 27, 2025 3:27 am Hi, I read this post awhile back. All above my head, but very interesting. Does it look promising??? Thanks.
The stable output I'm seeing on my oscilloscope at 23,000RPM, says it's promising.
Other than adding temp to the main code, it's to the point it can be tested on an engine. Not race test or anything, just run something and show it doesn't explode.
I need to get TunerPro or similar to interpret "TuneArrays.h" file for adjustments to not take hours of typing.
ChatGPT tried instructing me to use Python to convert the file into a correctly parsed .bin, and gave me XML that fails to load as an XDF, with no errors... just silently fails to load anything.
https://chatgpt.com/share/68355c86-3a14 ... c819f3d9c0 That specific AI chat.
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Re: Coding my own aftermarket ECU

Post by AngelMarc »

I don't know if maybe the tables would just be too big at 32x128?
Don't stress specific units.
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Re: Coding my own aftermarket ECU

Post by Tazzi »

What I would recommend doing:
1) Make a bin file and manually defined what each table/parameter is stored in Tunerpro.
2) Copy your current arrays from your sketches into the bin (use AI for this, ask it to insert "X" array into the bin file at "X" offset.
3) After making your edits in tunerpro and saving the new .bin, use AI to take "X" bytes from the bin array at "X" location, and to then create it into the byte array format that you use in your sketch.

Step 1 and 2 should only need to be done once.
Step 3 is what you keep repeating as you edit your bin file and put back into your sketch.

Alternatively, you can save the entire bin file as a "static" byte array in your sketch so that it stores it into flash (And not ram).
Which means you could only need to get AI to convert the bin file into a byte array, then you can get your sketch to pull all latest updates from that bin file.
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Re: Coding my own aftermarket ECU

Post by AngelMarc »

Tazzi wrote: ↑Tue May 27, 2025 6:30 pm What I would recommend doing:
1) Make a bin file and manually defined what each table/parameter is stored in Tunerpro.
2) Copy your current arrays from your sketches into the bin (use AI for this, ask it to insert "X" array into the bin file at "X" offset.
3) After making your edits in tunerpro and saving the new .bin, use AI to take "X" bytes from the bin array at "X" location, and to then create it into the byte array format that you use in your sketch.

Step 1 and 2 should only need to be done once.
Step 3 is what you keep repeating as you edit your bin file and put back into your sketch.

Alternatively, you can save the entire bin file as a "static" byte array in your sketch so that it stores it into flash (And not ram).
Which means you could only need to get AI to convert the bin file into a byte array, then you can get your sketch to pull all latest updates from that bin file.
Without paying, it doesn't even let me paste in that many characters.
I'm thinking SDCard at some point.
Don't stress specific units.
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Re: Coding my own aftermarket ECU

Post by AngelMarc »

Looks like I blew up my ESP32-S3 I was using as a signal generator. Was testing a stripped down low RAM version for a 32u4 Arduino. Don't think I shorted a pin or anything. Was only reading the 3.3volts on 5 volt unit, not the other way around. Shows up when plugged in; but I can't get any GPIO to toggle with code. There went $20 of microcontroller (was a model with ALL the pins, dual USB, and extra PSRAM).
Don't stress specific units.
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Re: Coding my own aftermarket ECU

Post by AngelMarc »

Guess it's worth mentioning for anybody who doesn't realize. Fuel and spark use the same strategy for timing. So if it handles spark well, it'll handle direct injection well.
Don't stress specific units.
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Re: Coding my own aftermarket ECU

Post by AngelMarc »

Ordered some beefy MOSFETs
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and some fet drivers
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and voltage regulators
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Don't stress specific units.
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AngelMarc
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Joined: Sat Apr 08, 2023 9:23 pm
cars: A CB450 running to 8,000RPM with a P59.

Re: Coding my own aftermarket ECU

Post by AngelMarc »

Looks like I'm going to try the SD Card approach using another microcontroller to tune, no laptop.
Don't stress specific units.
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