ESP-32 Dev Kit C V4 – Roboter Auto selber bauen – Elektronik und Bauteile

Ein eigenes Roboterauto zu bauen, muss nicht teuer sein. In dieser Anleitung setze ich bewusst auf kostengünstige Komponenten, um den Einstieg in die faszinierende Welt der Robotik für alle erschwinglich zu machen. Mit einem Budget von etwa 25 Euro (ohne PlayStation-Controller) kannst du bereits loslegen. Die Bauteile beziehen wir dabei direkt aus China – das spart Kosten, benötigt aber etwas Geduld beim Versand.

Das folgende Bild zeigt eine Auswahl an Komponenten, die benötigt werden, um ein Roboterauto auf ESP32-Basis aufzubauen.

Warum kostengünstige Bauteile?

Robotik soll Spaß machen und leicht zugänglich sein. Deshalb verwende ich preiswerte, aber bewährte Komponenten, die sich bei mir in zahlreichen Projekten als zuverlässig erwiesen haben.

Besonders praktisch: Die Stromversorgung erfolgt durch drei 18650 Lithium-Ionen-Akkus. Diese Akkus bieten ein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis und sind vielseitig einsetzbar.

Komponenten aus China oder Deutschland?

Falls du die Teile schnell benötigst, kannst du sie natürlich auch über verschiedene Elektronik-Händler in Deutschland oder über Amazon bestellen. Das geht deutlich schneller, ist jedoch teurer. Ich bestelle meine Bauteile häufig über AliExpress direkt aus China, um Geld zu sparen. Beachte dabei, dass der Versand mehrere Wochen dauern kann.

Kein zusätzlicher USB-Adapter nötig

Das ESP32 Dev Kit C V4 ist besonders benutzerfreundlich, da es bereits über einen integrierten USB-zu-Seriell-Konverter verfügt. Du kannst das Board einfach mit einem USB-Kabel an deinen PC anschließen und das Board direkt programmieren – ohne zusätzliche Adapter. Das spart nicht nur Geld, sondern macht auch die Einrichtung deutlich einfacher.

Im nächsten Abschnitt findest du eine detaillierte Liste aller benötigten Komponenten, damit du sofort mit dem Bau deines eigenen Roboterautos starten kannst. Vom ESP32-Modul über Motoren bis hin zu Sensoren – alles, was du brauchst, ist in der Liste enthalten.

Die Komponentenliste

Das ESP32 Dev Kit C V4 benötigt keinen zusätzlichen FT232RL-Adapter, also keinen USB-zu-TTL-Serial-Adapter. Das Board verfügt bereits über einen integrierten USB-zu-Seriell-Konverter, der es ermöglicht, das ESP32 Dev Kit C V4 direkt über ein USB-Kabel mit dem PC zu verbinden und zu programmieren. Ohne diesen integrierten Adapter wäre das Aufspielen der Programme nicht möglich, was die Programmierung und Handhabung deutlich erschweren würde.

Ich habe hervorragende Erfahrungen mit dem folgenden L298N-Motortreiber gemacht und ihn bereits in zahlreichen Robotern, beispielsweise mit Raspberry Pi oder ESP8266 NodeMCU, erfolgreich eingesetzt. Er ist ideal, da die integrierten LEDs den Schaltzustand der H-Brücke deutlich anzeigen, wodurch Programmierfehler schnell erkannt werden können. Außerdem siehst du sofort, ob überhaupt ein Steuersignal am Motortreiber ankommt.

Nachfolgend sind die kleinen gelben Motoren zu sehen, die du für den Antrieb deines Roboters benötigst. Für das in dieser Serie beschriebene Modell sind diese Getriebemotoren vollkommen ausreichend.

Um den Motortreiber in diesem Baubeispiel steuern zu können, verwende ich einen Servo-Controller mit dem PCA9685-Chip. Es gibt dafür ausgezeichnete Bibliotheken von Adafruit, die die Programmierung sehr erleichtern. Zusätzlich ermöglicht der PCA9685, das Roboterauto um weitere Servos zu erweitern, ohne viele GPIO-Pins des ESP32 zu blockieren.

Für die Verbindung der logischen Komponenten sind Jumper-Kabel unverzichtbar. Ein solches Set lohnt sich immer, vor allem für Anfänger.

Optional kannst du ein kleines OLED-Display einbauen, um Statusinformationen deines ESP32 anzuzeigen (z. B. ob der PS5-Controller verbunden ist). Das steigert den “Coolness-Faktor” deines Roboters und ist praktisch für Fehlersuche oder Übersicht.

Zur Steuerung verwende ich einen Sony PlayStation 5 Controller. Dieser wird einfach per Bluetooth mit dem ESP32 verbunden und ermöglicht eine komfortable Fernsteuerung deines Roboters. Besonders Kinder haben damit noch mehr Spaß beim Steuern und Ausprobieren.

Für die Stromversorgung eignen sich Doppeldrahtkabel wie das hier gezeigte. Es ist weder zu dick noch zu dünn und somit ideal für kleine Projekte, die mit niedrigen Spannungen arbeiten.

Um dem Roboter etwas mehr “Charakter” zu verleihen, habe ich einen LED-Ring (WS2812) installiert. Dieser kann beispielsweise in verschiedenen Farben leuchten, wenn sich das Roboterauto bewegt, oder wie ein Polizeilicht blinken. So steigt der Spaßfaktor enorm und du kannst dich schon viel tiefer in die Programmierung einarbeiten, indem du beispielsweise Geschwindigkeit oder Fahrtrichtung durch Farben visualisierst.

Zusätzliche Komponenten (ohne Powerbank)

Falls du keine Powerbank verwenden möchtest, brauchst du folgende Teile für die Stromversorgung:

• Batteriehalter für drei 18650-Akkus: Mit drei 18650-Zellen erreichst du eine ausreichend hohe Spannung (ca. 10 V), die über den folgenden Step-Down-Converter auf 5 V gebracht wird.

Drei 18650-Akkus mit jeweils etwa 3000 mAh sorgen für lange Laufzeiten und viel Fahrspaß. Ein passendes Angebot gibt es derzeit nicht auf Amazon, aber vielleicht wirst du in einem speziellen Akku-Shop fündig.

Link: Akku-Shop

Außerdem brauchst du einen Step-Down-Converter mit zwei USB-Anschlüssen, wenn du keine Powerbank nutzt. Dieser reduziert die ~10 V der 18650-Zellen auf die 5 V, die das ESP32-Modul und andere Komponenten brauchen.

Um den Roboter ein- und auszuschalten, solltest du noch einen Taster zwischen Batterie und Step-Down-Converter schalten. So kannst du die Stromversorgung leicht kontrollieren.

Werkzeug

Für die vielen kleinen Schrauben, die du beim Zusammenbau öffnen und schließen musst, empfiehlt sich ein hochwertiges Schraubendreher-Set. Damit vermeidest du, dass Schrauben schnell rundgedreht werden oder das Werkzeug beschädigt wird.

Zusammenfassung

Mit diesen Komponenten kannst du ein kostengünstiges, aber leistungsfähiges Roboterauto auf ESP32-Basis zusammenstellen. Viele dieser Bauteile setze ich seit Jahren erfolgreich in unterschiedlichen Robotik-Projekten ein und habe damit beste Erfahrungen gemacht. Natürlich gibt es noch unzählige andere Komponenten und Kombinationen – vom Chassis bis zur Elektronik – doch diese Anleitung soll dir als roter Faden dienen, um die Grundlagen zu verstehen. Passe die Auswahl einfach an deine eigenen Ideen und deinen Erfahrungsstand an. Viel Spaß beim Bauen!

Artikel Übersicht ESP32 Roboter Auto:

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