Es fährt! - Das BSU-Car 2022

Der neueste Unterrichtsgegenstand in den Informatik-Klassen der Beruflichen Schulen Untertaunus ist das BSU-Car, ein selbst konstruiertes kleines Fahrzeug, welches per ESP32-Mikrocontroller zwei DC-Motoren und zahlreiche Sensoren ansteuert.

Das kompakte Gehäuse besteht aus drei per CAD konstruierten Bauteilen, welche auf den hauseigenen 3D-Druckern aktuell in den Ukraine-Farben gelb und blau gedruckt werden. Angetrieben von zwei Gleichstrommotoren kann das Fahrzeug entweder per selbst entwickelter Bluetooth-Handy-App ferngesteuert werden oder über die zahlreichen angebundenen Sensoren (Ultraschall HC-SR04, 2 x Infrarot TCRT5000, Infrarot HC-SR501, Laser VL53L0X) auch für autonomes Fahren von den Schülern programmiert werden.

Das Fahrzeug verwendet neueste LiFePo4-Akkutechnologie, welche auch Tesla aktuell in ihrem Model 3 einsetzt. Selbstverständlich gibt es bei dem BSU-Car auch kleine Spielereien wie ein programmierbares WS2812-LED-Lichtband (Neopixel), ein externes OLED-Statusdisplay sowie einen integrierbaren MP3-Player (DFPlayer Mini) samt Lautsprecher für satten Motorsound.

Die Verkabelung ist über selbst konfektionierte JST-XH-Steckverbinder sowie AWG22-Silikonlitze ausgeführt. Die gesamte Elektronik wird über eine eigens entworfene Platine angebunden, die zahlreiche Schnittstellen (I2C, SPI, UART) für Erweiterungen bietet. So ist etwa der Einsatz eines GPS-Moduls für Navigation sowie eines LiDAR-Sensorarrays für Objekterkennung denkbar. Es gibt auch die Idee, das Fahrzeug über einen leistungsstärkeren Raspberry Pi Zero 2 samt angebundener Kamera zu steuern und die Fahrzeugautonomie per maschinellem Lernen (TensorFlow) zu realisieren.

Alle Konstruktionsdateien (STL), das Platinenlayout (Gerber) sowie die BOM-Liste sind frei verfügbar. Aktuell werden zahlreiche Unterrichtsmaterialien erstellt, die unter bsucar@bsutaunus.de angefragt werden können.

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