ESP32 Roboter-Auto: Komponenten-Liste

Wenn du mein Buch „Roboter Autos mit dem ESP32“ in den Händen hältst, weißt du sehr warscheinlich bereits, wie spannend es ist, einen eigenen Roboter-Auto zu bauen. Damit dein Einstieg reibungslos verläuft und du sofort mit dem Bau deines Roboter-Autos loslegen kannst, habe ich hier eine detaillierte Einkaufsliste für dich zusammengestellt.

Diese Liste ist bewusst kurz und prägnant gehalten und stellt dir jede Komponente kurz vor. So weißt du genau, wofür jedes Teil benötigt wird. Um dir den Einkauf so einfach wie möglich zu machen, findest du hier später auch direkte Links zu den Produkten bei Amazon. Es handelt sich hierbei um Affiliate Links die mich als Autor mit meinem Bastelprojekten unterstützen.

Werkzeug

Bevor du mit dem Zusammenbau beginnst, ist die richtige Ausrüstung das A und O. Eine vollständige Liste der empfohlenen Geräte, die dir saubere und präzise Arbeit garantieren, findest du in unserem Guide zu den Werkzeuge ESP32 Roboter Bauen.

WERKZEUG

Das Gehirn und die Bewegung

• ESP32 Dev Kit (1 Stück): Das Herzstück deines Roboter-Autos! Der ESP32 ist ein leistungsstarker Mikrocontroller mit integriertem WLAN und Bluetooth, der alle Befehle deines Roboters verarbeitet und die Steuerung übernimmt. Er ist die zentrale Recheneinheit, die dein Auto zum Leben erweckt.

• TT-Getriebemotoren mit Rädern (4 Stück): Diese Motoren sind die Muskeln deines Roboters und sorgen für die Fortbewegung. Die TT-Getriebemotoren sind ideal für kleine Roboterprojekte, da sie ein gutes Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Drehmoment bieten.

• L298N Motortreiber (1 Stück): Damit der ESP32 die Motoren steuern kann, benötigen wir einen Motortreiber. Der L298N ist eine bewährte Wahl, um bis zu vier Motoren unabhängig voneinander in beide Richtungen zu bewegen. Er schützt den ESP32 und liefert die nötige Leistung für die Motoren.

Die Energieversorgung

• Spannungswandler (Step-Down Konverter) (1 Stück): Dein Roboter-Auto benötigt verschiedene Spannungen. Dieser Spannungswandler reduziert die Spannung deiner Akkus auf die benötigte 5V für den ESP32 und andere Komponenten, und das mit praktischen USB-Ausgängen.

• USB-A Kabel (20 cm lang, USB-A auf micro-USB) (1 Stück): Dieses kurze Kabel dient der direkten Stromversorgung des ESP32.

• USB-A Kabel mit offenem Ende (1 Stück): Ein altes USB-A Kabel mit offenem Ende ist perfekt, um die NeoPixel LEDs mit Strom zu versorgen. Du kannst hierfür auch ein altes Ladekabel umfunktionieren.

• 18650 Lithium-Ionen Akkus (3 Stück): Diese leistungsstarken Lithium-Ionen Akkus sind die Energiequelle deines Roboter-Autos. Sie liefern die nötige Power für stundenlangen Fahrspaß.

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• 18650 Batteriehalter (1 Stück): Zum sicheren und ordentlichen Halten der drei 18650 Akkus benötigst du einen passenden Batteriehalter.

• Feinsicherung 2A (1 Stück, am besten 10er-Pack): Eine Feinsicherung schützt die Elektronik deines Roboter-Autos vor Überstrom. Kaufe am besten gleich ein kleines Paket, um Ersatz zur Hand zu haben.

• Sicherungshalter (1 Stück, am besten 8er-Pack): Der Sicherungshalter nimmt die Feinsicherung auf und sorgt für eine einfache Austauschbarkeit.

Verkabelung und Verbindungen

• Lüsterklemmen (1 Pack): Diese kleinen Lüsterklemmen sind ideal, um mehrere Kabel sicher miteinander zu verbinden, besonders bei der Stromversorgung.

• Jumper-Kabel (40 x 20cm): Ein Sortiment an Jumper-Kabeln in verschiedenen Ausführungen (Buchse-Buchse, Stecker-Buchse und Stecker-Stecker) ist unerlässlich, um die einzelnen Komponenten flexibel miteinander zu verbinden.

• 2-adriges Kabel mit 0.32 mm² Querschnitt (5m Rolle): Dieses flexible, 2-adrige Kabel (rot/schwarz) wird für die Spannungsversorgung der verschiedenen Module im Roboter-Auto verwendet.

• 4-Pin Stecker/Buchsen: Diese Stecker- und Buchsenpaare sind perfekt für eine saubere und wieder lösbare Verkabelung, zum Beispiel für den Hauptschalter und die Spannungsversorgung der Spannungsanzeige im ESP32 Roboter-Auto.

• JST SM 2-Pin Stecker/Buchsen: Diese Stecker- und Buchsenpaare sind perfekt für eine saubere und wieder lösbare Verkabelung, zum Beispiel für die Verbindung zwischen Batteriehalter und Motortreiber im ESP32 Roboter-Auto.

• Schrumpfschlauch (Verschiedene Größen): Schrumpfschläuche sind ideal, um Lötstellen und offene Kabelenden zu isolieren und vor Kurzschlüssen zu schützen.

• UHU-Hart: Klebstoff brauchst Du immer dann wenn Du z.B. das 3D Modell zusammen setzt und feste bleibende Verbindungen schaffen möchtest.

Bedienelemente und Anzeigen

• Einbau-Druckschalter (1 Stück): Dieser Druckschalter dient als Hauptschalter für dein Roboter-Auto. Achte auf einen Schalter mit 2 A Schaltleistung und Schraubanschlüssen für eine einfache Montage.

• OLED-Display SSD1306 (I2C) (1 Stück): Ein kleines, aber feines OLED-Display zur Anzeige wichtiger Informationen wie Akkustand, Geschwindigkeiten oder Statusmeldungen.

• NeoPixel LEDs (12 Stück/Ring) (1 Stück): Für coole Beleuchtungseffekte und als Statusanzeige sind die NeoPixel LEDs perfekt. Du kannst Farben und Muster individuell steuern.

• Bluetooth Gamecontroller (1 Stück): Mit einem Bluetooth Gamecontroller kannst du dein Roboter-Auto bequem aus der Ferne steuern und hast die volle Kontrolle über alle Funktionen. Meine klar Kaufempfehlung gilt dem Sony Gamecontroller und hier dem PS4 (vielleicht gebraucht) oder dem neuesten PS5 Gamecontroller.

• Ich möchte hier ergänzen das zwar der günstige Gamecontroller funktioniert aber ich habe jetzt drei unterschiedliche Modelle ausprobiert und von der Unterstützung und Bedienbarkeit kommt keines der günstigen Modelle an die PS4 oder PS5 Gamecontroller heran. Das gilt es vor dem Kauf zu bedenken.

 

Befestigung

• Schrauben & Muttern (M3) (ca. 20 Stück): Zum Befestigen der verschiedenen Komponenten auf deinem Roboter-Chassis sind M3 Schrauben und Muttern in verschiedenen Längen unerlässlich. Die genaue Anzahl hängt von deinem gewählten Chassis ab.

Von mir sehr gerne genommen sind die Sony Gamepads da diese die wenigsten Probleme gemacht haben beim Verbinden mit dem ESP32 und den notwendigen Bibliotheken.

 

Sensoren für das ESP32 Roboter-Auto

Wenn du die Funktionen deines Roboter-Autos wie im Buch mit Sensoren erweitern möchtest, kannst du die folgenden Sensoren integrieren. Sie ermöglichen es deinem Roboter, seine Umgebung wahrzunehmen, Hindernisse zu erkennen, Linien zu folgen oder seine Position und Ausrichtung zu bestimmen.

• Ultraschallsensor (HC-SR04) (1 Stück): Der HC-SR04 Ultraschallsensor ist das „Auge“ deines Roboters, um Hindernisse zu erkennen. Er sendet Ultraschallwellen aus und misst die Zeit, bis sie als Echo zurückkehren. So kann dein Roboter Abstände bestimmen und Kollisionen vermeiden.

• Digitaler Lichtsensor (GY-302/BH1750) (1 Stück): Mit dem GY-302/BH1750 Lichtsensor kann dein Roboter die Umgebungshelligkeit messen. Das ist nützlich für Anwendungen, bei denen der Roboter auf Lichtverhältnisse reagieren soll, z.B. das automatische Einschalten der Beleuchtung bei Dunkelheit.

• Infrarot-Sensoren / Liniensensoren (KY-033) (3-5 Stück): Die KY-033 Infrarot-Sensoren sind ideal, um eine Linie auf dem Boden zu erkennen. Sie senden Infrarotlicht aus und messen die Reflexion. So kannst du dein Roboter-Auto als „Linienfolger“ programmieren, was ein klassisches und spannendes Projekt ist. Eine Anzahl von 3 bis 5 Sensoren ermöglicht eine präzise Linienführung.

• Das Gyroskop (GY-521/MPU-6050) (1 Stück): Das GY-521/MPU-6050 Gyroskop ist ein Bewegungssensor, der die Drehbewegungen und die Beschleunigung deines Roboters erfasst. Es ist unerlässlich, wenn du eine stabile Fahrt oder präzise Navigationsfunktionen umsetzen möchtest, da es hilft, die Ausrichtung des Roboters zu bestimmen.

• Kompassmodul (GY-271) (1 Stück): Das GY-271 Kompassmodul ist ein digitaler Kompass, der deinem Roboter hilft, seine Himmelsrichtung zu bestimmen. In Kombination mit dem Gyroskop kann dein Roboter so eine viel genauere Navigation durchführen und seine Position im Raum besser einschätzen.

• GPS-Modul (GY-NEO6MV2) (1 Stück): Mit dem GY-NEO6MV2 GPS-Modul bekommt dein Roboter ein Gefühl für seine genaue Position auf der Erde. Dieses Modul empfängt Satellitensignale, um Längen- und Breitengrad zu bestimmen. Es ist ideal, wenn du dein Roboter-Auto draußen navigieren lassen oder Routen planen möchtest.