Vehicle Control Unit (VCU) merupakan unit kendali tingkat rendah yang berfungsi mengintegrasikan pembacaan sensor, komunikasi data, sistem proteksi, dan keluaran aktuator pada kendaraan listrik. Penelitian ini bertujuan merancang dan menguji VCU berbasis ATmega328P pada prototipe kendaraan listrik otonom. Sistem direalisasikan dalam bentuk custom Printed Circuit Board (PCB) yang mengintegrasikan minimum system ATmega328P, regulator tegangan, proteksi polaritas dan lonjakan tegangan, komunikasi UART dan I2C, pembacaan rotary encoder, serta keluaran PWM menuju Electronic Speed Controller (ESC). Metode penelitian meliputi perancangan perangkat keras, perancangan firmware, identifikasi sistem, tuning pengendali PI, pengujian PCB, pengujian kendali kecepatan, dan validasi pada prototipe kendaraan. Hasil identifikasi menunjukkan model transfer function diskrit tf5 memiliki rata-rata fitness tertinggi sebesar 93,09% dan digunakan untuk tuning PI dengan Kp = 4 dan Ki = 45. Pengujian PCB menunjukkan jalur utama memiliki kontinuitas baik, tidak ditemukan hubungan singkat, regulator menghasilkan 5,14 V, serta komunikasi UART dan I2C berjalan sesuai fungsi. Burn-In Test selama 24 jam menunjukkan tegangan regulator stabil pada 5,13 V dan suhu berada pada rentang 29,13–31,87 °C. Pengujian kendali kecepatan pada setpoint 5, 8, dan 12 km/h menghasilkan kecepatan aktual rata-rata sebesar 5,03, 7,92, dan 12,04 km/jam; rise time sebesar 0,40 s, 1,00 s, dan 0,80 s; settling time sebesar 1,80 s, 1,30 s, dan 1,20 s; overshoot sebesar 9,33%, 0,70%, dan 2,80%; steady-state error sebesar 0,001, 0,005, dan 0,020 km/h; serta IAE sebesar 2,54, 2,39, dan 3,19. Hasil validasi menunjukkan bahwa VCU mampu bekerja secara terintegrasi sebagai pengendali kecepatan prototipe kendaraan listrik pada kondisi pengujian laboratorium.