Perkembangan teknologi otomotif modern menyebabkan sistem manajemen mesin semakin bergantung pada Electronic Control Unit (ECU) sehingga kerusakan ECU berpotensi menimbulkan gangguan serius dan biaya penggantian yang tinggi bagi pemilik kendaraan. Proses diagnosis langsung pada kendaraan juga berisiko merusak komponen lain sehingga diperlukan media uji off-board yang aman dan terkontrol. Penelitian ini bertujuan merancang dan membangun simulator ECU berbasis mikrokontroler Arduino Uno yang mampu mensimulasikan sinyal sensor CKP, CMP, dan sensor analog utama, serta memvisualisasikan respons aktuator melalui indikator LED dan relay sebagai alat bantu diagnosis kerusakan ECU Toyota Avanza 1NR‑VE dan Daihatsu Ayla 1KR‑DE. Metode yang digunakan adalah pendekatan Hardware-in-the-Loop (HIL), dimulai dari perancangan logika sistem dan lookup table sinyal CKP–CMP, perakitan rangkaian simulator, pemrograman Arduino, hingga pengujian komparatif antara respons ECU pada simulator dan pada kendaraan nyata. Pengujian dilakukan pada tiga ECU: Ayla #1 (normal), Ayla #2 (fault) pada sirkuit pengapian silinder 3), dan Avanza K3‑VE (normal), dengan pemantauan status injektor, koil pengapian, main relay, fuel pump relay, dan fan relay, serta pembacaan DTC melalui scanner OBD‑II. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pola nyala-padam indikator pada simulator sepenuhnya konsisten dengan kondisi riil masing‑masing ECU, termasuk kemampuan mendeteksi hilangnya sinyal koil silinder 3 pada ECU Ayla #2 sehingga diperoleh tingkat kesesuaian status ON/OFF output sebesar 100% dan karakteristik hysteresis fan relay sekitar 5 °C yang seragam pada semua unit. Temuan ini membuktikan bahwa simulator yang dikembangkan efektif sebagai media pembelajaran logika ECU sekaligus alat pra‑diagnosis kerusakan ECU di luar kendaraan.