Roboter-Autos mit dem ESP32

Der Traum vom selbstfahrenden AutoWer braucht schon einen Telsa, wenn man sein eigenes E-Auto bauen kann?Dein Flitzer wird zwar ein bisschen kleiner als ein richtiges Auto werden, dafür kannst du ihn selbst bauen, programmieren und steuern. Ingmar Stapel zeigt dir, welche Werkzeuge und Teile du brauchst und wie sie zusammenpassen. Für die Programmierung gibt es ausführliche Codebeispiele und die Unterstützung eines KI-Helfers. Und zum krönenden Abschluss bringst du deinem Auto bei, selbstständig durch die Wohnung zu fahren.Ohne Vorwissen einsteigen und direkt losfahrenVom Roboterbau über die KI-gestützte Programmierung bis zum Training eines selbstfahrenden ModellsFerngesteuerte und autonome Modelle selbst bauen Aus dem Inhalt:Werkzeuge und TeileDas Chassis aus dem 3D-DruckAntrieb, Akku und Verkablung: die Energie für dein AutoDas Gehirn: das ESP32 Dev KitSchritt für Schritt: die Montage des AutosProgrammierung mit KI: richtiges Prompting, ohne den Überblick zu verlierenSteuerung programmieren: umfassende Codebeispiele, die zeigen, wie's gehtSensoren auslesen, Spuren folgen und immer im Gleichgewicht bleibenAutonom fahren mit Ultraschallsensor und GPS-ModulDein Auto wird smart: das OpenBot-FrameworkDaten sammeln und KI trainieren

Vorwort
Ohne Vorwissen einsteigen und losfahren. Für kleine und große Maker!

Autorentext
Ingmar Stapel studierte technische Informatik und ist aktuell im internationalen Bankenumfeld als IT-Projektleiter tätig; daneben beschäftigt er sich seit Jahren intensiv mit dem Raspberry Pi und der Robotik. Dieses Wissen teilt er gerne auf Vorträgen zum Thema Robotik mit Interessierten aus der Bastler-Szene. Auf seinen privaten Blogs schreibt er außerdem zu vielen aktuellen Techniktrends und berichtet von seinen Reisen.

Klappentext

Wer braucht schon einen Telsa, wenn man sein eigenes E-Auto bauen kann?
Dein Flitzer wird zwar ein bisschen kleiner als ein richtiges Auto werden, dafür kannst du ihn selbst bauen, programmieren und steuern. Ingmar Stapel zeigt dir in diesem Buch, welche Werkzeuge und Teile du brauchst und wie sie zusammenpassen. Für die Programmierung gibt es ausführliche Codebeispiele und die Unterstützung eines KI-Helfers. Und zum krönenden Abschluss bringst du deinem Auto bei, selbstständig durch die Wohnung zu fahren.

Aus dem Inhalt:

• Werkzeuge und Teile
• Das Chassis aus dem 3D-Druck
• Antrieb, Akku und Verkablung: die Energie für dein Auto
• Das Gehirn: das ESP32 Dev Kit
• Schritt für Schritt: die Montage des Autos
• Programmierung mit KI: richtiges Prompting, ohne den Überblick zu verlieren
• Steuerung programmieren: umfassende Codebeispiele, die zeigen, wie's geht
• Sensoren auslesen, Spuren folgen und immer im Gleichgewicht bleiben
• Autonom fahren mit Ultraschallsensor und GPS-Modul
• Dein Auto wird smart: das OpenBot-Framework

• Daten sammeln und KI trainieren

  Inhalt

  Materialien zum Buch ... 18
  Vorwort ... 19
  TEIL I. Baue dein eigenes Roboter-Auto ... 23
  Kapitel 1. Dein Roboter-Auto zum Selberbau ... 25

  1.1 ... Warum überhaupt ein Roboter-Auto bauen? ... 25
  1.2 ... Für wen ist dieses Projekt geeignet? ... 27
  1.3 ... Mehr als nur Likes: dein Projekt, deine Zukunft ... 27

  Kapitel 2. Die richtige Ausrüstung: Werkzeuge für das Roboter-Auto-Projekt ... 29

  2.1 ... Warum die richtigen Werkzeuge wichtig sind ... 29
  2.2 ... Die wichtigsten Werkzeuge für dein Roboter-Auto-Projekt ... 30
  2.3 ... Gut verlötet ist halb gewonnen -- Grundlagen des Lötens ... 31
  2.4 ... Vorbereitung ist alles ... 36

  Kapitel 3. Das Chassis: die Basis deines Roboter-Autos ... 37

  3.1 ... Präzision aus dem Drucker: das 3D-gedruckte Chassis ... 38
  3.2 ... Flexibel und kreativ: das Chassis aus LEGO®-Bausteinen ... 43
  3.3 ... Günstig und individuell: das Chassis aus Pappe ... 47
  3.4 ... Deine Wahl, dein Roboter! ... 52

  Kapitel 4. 3D-Druck-Chassis: So erhältst du das Chassis und andere Teile ... 53

  4.1 ... 3D-Druck verstehen: Schicht für Schicht zum Objekt ... 53
  4.2 ... Die Baupläne: Was ist eine STL-Datei? ... 54
  4.3 ... Dein Druckmaterial: Filament-Arten für dein Roboter-Auto ... 54
  4.4 ... Kein 3D-Drucker zuhause? Kein Problem! ... 56
  4.5 ... Dein erster 3D-Druck: wichtige Einstellungen und Tipps ... 56

  Kapitel 5. Strom ist die Roboter-Energie -- Grundlagen der Elektrizität für dein Roboter-Auto ... 59

  5.1 ... Elektrische Gesetze und Formeln -- das kleine Einmaleins der Elektronik ... 59
  5.2 ... Die elektrische Leistung -- wie viel Power steckt drin? ... 63
  5.3 ... Leistungsaufnahme des gesamten Roboter-Autos in einem Beispiel ... 65
  5.4 ... Beispielrechnung für einen LED-Vorwiderstand ... 66

  Kapitel 6. Datenübertragung im Detail: der I2C-Bus und der ESP32 ... 69

  6.1 ... Was ist der I2C-Bus? ... 69
  6.2 ... Wie funktioniert I2C? ... 71
  6.3 ... Der I2C-Bus des ESP32 ... 73
  6.4 ... I2C-Hubs: mehr Anschlüsse für Sensoren ... 73
  6.5 ... DIY-I2C-Hub -- meine persönliche Empfehlung ... 74
  6.6 ... Die genaue Verwendung des I2C-Busses im Roboter-Auto ... 75
  6.7 ... Level-Shifter (Pegelwandler) -- die Spannungsanpassung im I2C-System ... 76

  Kapitel 7. Diese Hardware brauchst du für dein Roboter-Auto ... 77

  7.1 ... Das Gehirn: der ESP32-Mikrocontroller ... 77
  7.2 ... Fortbewegung: die TT-Getriebemotoren mit Rädern ... 78
  7.3 ... Motorsteuerung: L298N-Motortreiber-Modul ... 79
  7.4 ... OLED-Display SSD1306 -- das Info-Display ... 81
  7.5 ... Die 18650-Li-Ion-Akkus ... 82
  7.6 ... Batteriehalter mit Feinsicherung und Sicherungshalter ... 86
  7.7 ... Die richtige Spannung: der Spannungswandler ... 88
  7.8 ... Beleuchtung: NeoPixel-LEDs ... 89
  7.9 ... Fernsteuerung: Sony PS4/PS5 Gamecontroller ... 91
  7.10 ... Spannung im Blick: die digitale Spannungsanzeige ... 92
  7.11 ... Kleinmaterial: Kabel, Verbinder und mehr ... 94
  7.12 ... Übersicht der benötigten Komponenten ... 96
  7.13 ... Was kommt als Nächstes? ... 98

  Kapitel 8. Die Spannungsversorgung des Roboter-Autos ... 99

  8.1 ... Warum drei 18650-Akkus als Spannungsquelle? ... 99
  8.2 ... Benötigte Komponenten für die Spannungsversorgung ... 100
  8.3 ... Aufbau der Spannungsversorgung ... 100
  8.4 ... Was kommt als Nächstes? ... 106

  Kapitel 9. Das 3D-Druck-Chassis -- dein Roboter nimmt Gestalt an ... 107

  9.1 ... Aufbau des Beispiel-Chassis ... 109
  9.2 ... Vorbereitung der 3D-Druckteile ... 110
  9.3 ... Dein 3D-Druck-Roboter-Chassis: die Bauteile im Detail ... 110
  9.4 ... Was kommt als Nächstes? ... 120

  Kapitel 10. Schritt-für-Schritt-Montage des 3D-gedruckten Roboter-Autos ... 121

  10.1 ... Fokus auf das 3D-Druck-Beispiel ... 121
  10.2 ... Start der Roboter-Auto-Verkabelung und -Montage ... 122
  10.3 ... ESP32 -- logische Verkabelung vorbereiten ... 124
  10.4 ... LED-Daten-Pin vorbereiten ... 126
  10.5 ... Anschlusskabel der Motoren vorbereiten und anschließen ... 127
  10.6 ... TT-Getriebemotoren montieren und anschließen ... 128
  10.7 ... Spannungswandler befestigen ... 133
  10.8 ... Anschluss des Motortreibers an den ESP32 ... 134
  10.9 ... Verkabelung des Fahrerhauses ... 136
  10.10 ... LED-Verkabelung vorbereiten und einbauen ... 144
  10.11 ... Erster Test der Spannungsversorgung ... 147
  10.12 ... Was kommt als Nächstes? ... 148

  Kapitel 11. Erste Schritte mit der Arduino-Entwicklungsumgebung ... 149

  11.1 ... Arduino IDE herunterladen und installieren ... 149
  11.2 ... ESP32-Boards für Arduino IDE einrichten ... 150
  11.3 ... Benötigte Bibliotheken installieren ... 152
  11.4 ... ESP32 mit dem Computer verbinden ... 152
  11.5 ... Test-Sketch hochladen ... 152

  **Kapitel 12. Die komplette S…