蓝牙N某T机器人编程指导

{管理信息化智能制造}蓝牙N某T)机器人编程指导主频：26MHZUSB2.0通讯传输速度12Mbit/s输入端口4个6线数字接口，支持数字和模拟接口1个高速端口，符合国际总线标准IEC61158TYPE-4/欧洲标准EN50170输出端口3个六线数字接口，支持解码器信号输入显示屏100x64象素黑白图像显示可视区域26mmx40.6mm扬声器8位分辨率的输出频道支持2－16KHZ采样率电源6节AA电池，1400mA的锂电池板连接线6线工业标准连接线RJ12右侧卡口2．NXT伺服电机特性内置角度传感器可以测量速度和距离可以精准控制：●当机器人运行时，可以校准速度●控制精度可以精确到1度●电机上的孔结构更容易固定和安装能精确到1度电机转动1圈等于360180出时将转动半圈。3．NXT传感器特性触动传感器性能上与RCX触动传感器一样，但NXT触动传感器前端带有十字孔，方便我们制作缓冲器触动传感器性能上与RCX触动传感器一样，但NXT触动传感器前端带有十字孔，方便我们制作缓冲器光电传感器可以读取周围环境光的强度可以从红外发射管的反射光来读值可以识别颜色，灵敏度更高度声音传感器能测量普通声音（dB）和用A计权测量的分贝(dBA)能识别声音模式能进行音调的识别，频率越高声音的音调越高超声波传感器0-255cm之间,检测误差+/-3cm,检测角度150度能识别物体，通过检测距离能识别物体运动4．NXT蓝牙特性BlueTooth)是一种低成本大容量短距离无线通讯新规范，蓝牙规范采用微波频段工作，传输速率每秒1MB字节，最少传输距离10米，通过增加发射功率可达到100米。NXT蓝牙一般特性●蓝牙V2.0（CLASSII）●支持SPP（串行埠定义）●传输范围至少10M，最大范围达到30M或甚至更远●具有很强的安全性NXT蓝牙的主要功能：●与带有蓝牙功能的设备通讯。如:手机、电脑等●能同时可以与3个设备连接●可以搜索其它蓝牙设备●能记住前一个连接的设备并快速连接●可以将NXT隐藏●可以关闭蓝牙以节省电源1.1.2软件组成TheLEGO®MINDSTORMS®EducationNXTSoftware是使用“LabView™引擎开发的图形化编程使用了43个命令图标，编程速度更快，功能更强大。软件共分为”模块界面、编程区、控很大提高，具体特点如下：1.基于Labview图形化编程语言（G语言）G语言(GraphicalLanguage)G语言是一个划时代的高效用的图形化编程开发环境，提模块代替传统的编程语句，例如循环、条件等都有相应的图标，可以完成所有C语言和VBCVB等一样都是计算机的编程语言。所有这些特性使G减少程序开发时间，提高编程质量。2.循序渐进式的友好的用户界面交互式快速入门向导,三等级编程模块区，从易到难，从基本模块到高级模块。38个编程模块，入门更加快方便、快捷。3.任务驱动式的学习环境－39个活动案例1.2软件安装1.2.1系统配置要求在我们安装LEGO®MINDSTORMS®EducationNXTSoftware足最低要求。PC机配置要求●操作系统要求是WindowsXP专业版或者家庭版，并且要带有SP2补丁●处理器要求是英特尔奔腾处理器或者最小为800MHZ的处理器（推荐1.5G或者更高）●内存最小为256M（推荐512兆M）要有大于300M可用的硬盘空间●1个可用USB端口和CD-ROM光驱●支持蓝牙适配器（可选）1.2.2PC机上安装步骤退出电脑上打开的程序窗口→将安装光盘插入光驱→如果你发现电脑没有自动安装软件→→并输入“G:\(G为光驱的盘符)→接下来按照屏幕上提示的步骤安装就行了。1.3硬件快速入门1.3.1安装电池NXT控制器需要安装6节AA电池，推荐使用碱性电池，NXT也可以使用AA/LR6类可充电电池，但是,NXT力量显示出来也许没使用碱性电池大。当NXT显示电量低时,这个电量图象会不停的闪动注意!不能在NXTNXT长期不使用时要将里面电池取出，不能在NXT内直接对AA/LR6类充电电池充电1.3.2NXT控制器全貌1．NXT输入、输出端口●NXT控制器是LEGO®MINDSTORMS®教育机器人的大脑，它有三个输出端口、四个输入端口和一个USB端口。●伺服电机通过连接线可以连接到NXT控制器任意输出端口（A、B、C）上，也可以使用套装内转换线缆，将●灯泡和RCX系列的电机连接到输出端口上，在NXT上电机或灯泡默认设置如下：端口A：此端口上电机或灯泡起到扩展功能的作用端口B：当机器人由两电机驱动运动时，B端口连接一个电机，通常是机器人左边的驱动部分端口C：当机器人由两电机驱动运动时，C端口连接一个电机，通常是机器人右边的驱动部分●传感器通过连接线可以连接到NXT控制器任意输入端口（1、2、3、4）上，也可以使用RCX系列的传感器或第三方传感器连接到输入端口上，在NXT上传感器默认设置如下：端口1：连接触动传感器端口2：连接声音传感器端口3：连接光电传感器端口4：连接超声波传感器2．NXT控制器各个面板操作说明NXT控制器包含6个操作面版，分别为“MyFiles”、“TryMe”、“Settings”、“Bluetooth”、“View”、“NXTProgram”，下面简单介绍每个操作面版功能。该彩单内可以保存在NXT上编写的程序和从电脑上下载的程序可以测试程序里传感器和电机的工作状态不需要在电脑上编写程序来控制机器人，可以通过在NXT控制器上编写程序控制机器人该操作面版可以查看NXT不同设置，例如NXT扬声器、关机模式、NXT版本信息，还可以删除NXT内保存的程序在查看菜单里，可以快速查看当前传感器和电机的工作状态和数据，能方便我们在程序设计中设置传感器和电机的参数值可以通过蓝牙无线技术使NXTNXT设备、手机（带有蓝牙功能）和电脑。你也可以使用蓝牙而无须USB连接线将程序从电脑上下载到NXT，你甚至可以下载程序到手机，用手机来控制NXT机器人。3．NXT显示器上各标识的解释1.3.3菜单详解1．NXT主菜单-MyFiles2．NXT主菜单－ＴryMe3．NXT主菜单－NXTProgram我们可以将在NXT上编写的程序进行保存，程序将被自动保存在“中，以后感器4．NXT主菜单-Settings5．NXT主菜单-View6．NXT主菜单-Bluetooth1.3.4与电脑通讯1．使用USB通讯（1）PC机上连接NXT（2）MAC机上连接NXT将NXT连接到电脑之前要确信电脑上已经安装有LEGO®MINDSTORMS®EducationNXTSoftware打开NXT电源，用USB连接线将NXT与电脑进行连接。2．使用蓝牙无线通讯3．蓝牙通讯的简单介绍（略）1.4软件快速入门1.4.1软件菜单介绍1．菜单和工具栏2．档案管理1.4.2软件面板NXT整个工作面板分为“模块面板、“编程区面板、“控制面板、“参数设置面板、“教学区面板”五个面板，下面对每个面板功能进行介绍。1．模块面板介绍如图中所示“模块面板又分为“基本面版、“完整面板和“自定义面板三个面板。“基本面板包括常用的7个功能模块，从上到下依次为“输出功能模块、记录功能模块、声音功能模块、显示功能模块、等待功能模块、循环功能模块、分支功能模块”。下面就每个图标功能作简单介绍：模块功能介绍可以设置A、B、C三个输出端口连接方式，电机输出方向、能量级别和延续时间等。记录A、B、C端口输出动作，可以设置记录时间，然后通过“播放”功能，将刚才NXT执行的动作复制出来。通过程序下载声音文件到NXT，并保存在“SoundFiles”文件中，可以选择软件自带的声音文件，也可以自己来编写。可以显示图象和文本，我们可以通过将“数字转换为文本”功能，将电机和传感器的数据适时显示在NXT屏幕上。有时间和传感器等待，包括触动传感器、声音传感器、光电传感器和超声波传感器等待。包括“无限循环、时间循环、传感器循环、次数循环和逻辑判断循环”分支条件有传感器和参数值判断，传感器分支包括“触动、声音、光电、超声波、温度、角度、计时器、蓝牙通讯和NXT按妞”，参数值分支包括“数字判断、逻辑判断和文本判断”。“完整面板里面包括了所有编程模块，能完成VB、C语言所有的功能。我们可以将“基本面板”比作为ROBOLAB编程里的“导航者级别，那么“完整面板就相当于“发明家级别。面板包括6功能模块、传感器设置模块、结构模块、数据运算模块、高级功能模块”。模块功能介绍包含“基本面板”里所有的功能模块输出功能模块，包括单电机、灯泡、发送信息（通过蓝牙）、声音和NXT显示器输出模块可以设置NXTRCXNXT过蓝牙）模块包括“等待、循环、分支”结构功能模块和停止输出功能模块可以定义变量，能进行数据运算，包括加、减、乘、除、大小、、范围和逻辑判断包括文本模块、数字转换文本模块、保持激活模块、文件存储模块、校准模块、重置电机模块“自定义面板分为自己定义的模块和网上下载的模块，通过自定义模块，我们可以设置自现一个新的功能，模块将自动保存在“我的文档”默认的“LEGOCreations”文件夹中，可以方便我们以后调用。模块功能介绍能自己设计模块，根据需求可以设计成不同的图标，能进行个性化命名，将一段程序模块化可以把任务分解成若干小任务来单独完成，方便阅读可以从网络上下载模块，满足自己的需求2．控制面板3．编程区介绍们编写和阅读。左图为程序开始图标。编写程序时直接将要使用的功能模块从“模块面板中拖到4．参数设置面板NXT软件中只有43通过修改参数可以使模块实现不同的功能，相比ROBOLAB软件中，NXT软件中每个模块集成了多方面的功能，下面举个例子看下。完成A、C两电机输出，运行2秒后停止。在ROBOLAB软件中程序编写如下：在NXT软件中编写程序如下：ROBOLAB软件中编写需要4在NXTNXT软件中编写程序会更方便和简洁，修改起来也非常容易，直接在参数面板里修改。1.4.3我的第一个程序－HELLOWORLDNXT程序是如何下载到NXT的。第2章：普通面板本章将介绍以下内容：●运动模块●判断模块●等待模块●声音模块●循环模块●显示模块●记录/学习模块●NXT之间相互通讯2.1运动模块1.模块功能特性确保机器人走多远。⒈这个模块右上角的字母表示电机连接到NXT的哪个输出端口。⒉这个图标表示机器人运行的方向。人是在上坡或者下坡。⒋这个图标表示你设置电机的延续特性是没有限制，角度，圈数，或者时间。⒈这个图标表示方向属性设置为“停止”。该设置将停止所有电机。3.设定运动模块⒈选择你所要控制的电机端口。如果你选择控制两个电机（举例：B&C），电机将以相同的能量向前或者向后运动。如果你选择三个电机，电机B&C保持同步。⒉选择电机是向前，向后还是停止运行。选择停止将会重置电机。线的方向。滑条移动到任意一端，小车原地旋转。⒋滑条和输入框可以设置电机能量[0-100]。⒌通过延续下拉菜单，可以设置电机永不间断的运行，或者一定时间（秒），圈数（默认）或者角度。NXT非常耗电，因为为了精确定位。⒎反馈工具箱可以检测电机转了多少角度或者几圈。按重置按钮将会将数值重设为0。3.电机对应机器人运行方向来运行。其实电机是有默认运行方向的，下图显示了电机默认向前转的安装方式：下幅图表显示了电机数据中心接口的不同特性：2.2等待模块置一个触发值，当传感器的值低于或高于这个出发值的时候程序继续执行。里面修改端口号。⒉如果你选择了等待光电，等待声音或者等待超声波模块，这个图标显示触发值的设置点；状态（反复碰撞，按下，或者弹开）。2.设置等待模块超声波传感器通过超声波传感器，机器人能够判断离障碍物的距离。⒈选择超声波传感器所连接的端口。默认是连接在4端口的。0-250或者如果定义为英寸，数值范围是0-100）。注意根据所探测物体表面的反射率不同距离会有所差异。⒊选择读取数值单位是厘米还是英寸。⒋通过反馈箱可以实时读取超声波传感器的数值（0-250cm或者0-100英寸）。读取数值为0表示传感器能够探测到的最近距离。如果设置为厘米，数值为250时代表传感器所能探测到的最远距离。如果设置为英寸，则所能探测到的最远距离为100。注意：超声波传感器的盲区为3cm。声音传感器声音传感器能够使机器人产生听觉，能够感应声音频率的高低。⒈选择声音传感器所连接端口。默认是连接在2端口的。于触发值时传感器才会被触发。也可以通过数字旁的下拉菜单来选择是大于还是小于。⒊反馈箱能够实时显示声音传感器所读取的数值（0-100）。你可以通过它来试出不同的触发值。光电传感器选择“光电传感器”，你的程序将会等待光电传感器被一个特定的值触发。⒈选择光电传感器所连接端口。默认连接到三端口。菜单来选择。⒊如果选中“发光则直接接收反射光线。（可以通过该设置减少不必要光线的干扰）⒋反馈工具箱显示传感器实时监测到的数值。通过它可以试出不同的触发值。触动传感器决定下一个动作什么时候开始执行。⒈选择触动传感器所连接端口。模块默认1端口连接触动传感器。下一动作选择按下。如果当触动传感器松开时触发下一动作选择松开。⒊通过反馈箱能实时监测触动传感器的状态。当触动传感器被按下，显示数值1。NXT按钮NXT积木块上的四个按钮也可以当作传感器来使用，相当于触动传感器，同样有三种状态：按下，松开和按下后松开。⒈选择哪一个按钮（向左，向右，确认和返回）继续下一个动作。

发下一个动作，选择按下。想松开某个按钮后触发下一个动作，则选择松开。(内置)角度传感器通过角度传感器来设置电机所转的圈数或者角度值。⒈选择电机所连接的端口。⒉选择是向前还是向后。⒊通过下拉菜单选择是角度还是度数。⒋在程序运行前输入你所要运行的圈数或者角度值。⒌通过反馈箱来实时显示角度传感器的数值。使用重启按钮来对反馈箱进行清零。计时器如果选择计时器，则当NXT的内部时钟达到某一个特定时间值的时候才会触发下一动作。⒈选择你所要监测的NXT计时器(1,2或者3)。或减小数值(0-)。时间通过时间模块来决定等待多长时间再继续执行下一个动作。⒈选择等待的时间（秒）。能够精确到0.1秒！2.3循环模块1.模块功能通过循环模块可以重复执行某一段指令。设置条件可以结束循环：时间，循环的次数，一个逻辑信号或者传感器的状态。你也可以设置一个死循环。显示设置⒈当循环模块属性设置为“永久”时，将会在模块尾部下端显示一个无限（∞）图标。⒉如果选中设置面板上的“显示计数器，会出现一个接头，可以将你所设置循环的次数作以使用当前的数值控制循环本身。信息也会显示在设置面板上。2.添加模块到循环模块周围的部分或者模块内部是没办法来移动循环模块的。3．设置循环模块循环模块默认是无限循环。同样循环模块也有很多，这里只以光电循环模块为例。光电传感器当选择了“光电传感器，循环内部的程序模块将等待光电传感器测到一个特定的光值才会结束循环，程序继续向下执行。⒈选择光电传感器连接的端口。默认是连接到3端口。菜单来选择。⒊如果选中“发光，光电传感器将会打开自身的红灯并且检测是否有光返回；如果没有选中，则直接接收反射光线。⒋反馈工具箱显示传感器实时监测到的数值。⒌如果选中设置面板上的“显示计数器，会出现一个接头，可以将你所设置循环的次数作为一个输入值在程序中随时调用（如果你通过数据线连接到其他模块的数据中心）。记数如果选择了“记数，那么循环内的任何程序都要等待记数器达到某一特定值后才能跳出循环。⒈输入想要循环的次数。举例，如果输入数值为“2”，那么程序执行两次后自动结束。⒉通过选择“显示记数器，能够从循环的左侧接口连接到右侧的记数器。这样能够计算出循环的次数并且在到达设定的值后跳出循环。逻辑如果选择“逻辑，需要通过其它模块的数据中心连接到其右侧的接口，循环内的程序将根据接收到信息的真假来结束循环。⒈选择逻辑类型，真或者假。⒉如果选择了配置面板上的“显示记数器通过数据线可以进行动态定义。2.4判断模块1.模块功能时候执行一段程序，当弹开的时候执行另一段程序。显示设置块。⒉当触动传感器被按下上面的模块将被执行。⒊当触动传感器松开则执行下面的支路。必须从另外一个模块连接一个逻辑或者数值才能控制判断模块。⒈通过“显示直线观看可以改变判断模块的显示形式，去掉“直线观看前面的对勾判断同样可以对模块进行修改。2.添加模块到判断模块动适应。移动判断模块周围的部分或者模块内部是没办法来移动判断模块的。3．设置判断模块判断模块种类也有很多，同样以光电传感器为例。光电传感器如果想通过光电传感器的数值变化来判断执行哪段程序选择光电传感器判断控制特性。⒈通过“直线显示，判断模块分支可以变成通过标签来切换。单击标签，可以观察和编辑模块，也可以看清楚什么条件触发相应模块运行。⒉选择光电传感器所连接端口。默认光电传感器连接到3端口。你可以根据需求来改变。5050将运行上面的分支，如果低于50则运行下面的分支。⒋如果选中“发光，光电传感器将会打开自身的红灯并且检测是否有光返回；如果没有选中，则直接接收反射光线。⒌反馈工具箱显示传感器实时监测到的数值。参考例程第3章:高级面板本章将介绍以下内容：●数据中心●传感器模块●数据模块●高级模块3.1数据中心将数据输出。3.1.1打开数据中心和创建数据线当一个模块放到编程区后，单击模块左下角边缘的突起部分即可打开模块的数据中心。示出来，只回，这样程序看起来更简洁。3.1.2数据类型同ROBOLAB从左侧数据中心的插头连出来到另外一个模块的数据输入端。[A]输入端[B]输出端[C]数字数据线（黄色）[D]逻辑数据线（绿色）[E]文本数据线（橙色）[F]坏线（灰色）3.2传感器模块3.2.1光电传感器模块1．模块功能是高于触发值还是低于触发值这样一个逻辑信号（真/假）传递出来。触发值是在某一范围6060。定范围（高于或者低于触发值），这将能够生成“真”信号。“真”部分将是桔色；“假”部分是灰色的。光电传感器默认触发值为50。必须至少从光电传感器的数据中心拖拽出一条数据线连接到其它模块的数据中心！探测光电传感器自身的反射光线如果选中“发光，则光电传感器将打开其自身的红色光源，并且监测其所反射回来的性也能够当作距离传感器来使用。因此，可以通过这个特性可以使机器人绕开障碍物。⒈显示光电传感器所连接端口。可以通过配置面板来进行端口定义。⒉显示所设置的触发点是多少。颜色条越多，所设触发值越大。⒊显示“发光”特性是否打开。⒋将模块放置到编程区后会自动打开光电传感器模块的数据中心。2．配置光电传感器模块⒈选择光电传感器所连接端口，模块默认光电传感器连接在3端口。可以根据需要来选择。“真”“假”；也可以通过选择左侧或者右侧按钮来设置。⒊如果选择“发光，光电传感器将会打开自身的红光并且接收其发射光。否则只接收外界的光线。⒋反馈控制箱实时显示光电传感器所读取的数值（0-100）。你可以通过它来尝试出不同的触发值。下幅图表显示了光电传感器数据中心端口的不同特性建议使用：足球机器人中，当找到足球后，离球越近机器人运行速度越快。3.2.2NXT按钮模块1.模块功能当NXT某个按钮被触发的时候，该模块将会通过数据线输出一个“真信号。你要选择一个按钮并且这个按钮触发后就发出一个“真”信号。1.显示NXT按钮被触发的方式。2.显示哪一个NXT按钮被触发。3.将该模块放置到编程区域后会自动打开模块的数据中心。2．配置NXT按钮模块1.选择触发哪一个按钮。2.如果想要按钮松开后触发选择松开；如果想要按下且松开按钮之后再触发选择缓冲。下幅图表显示了NXT按钮模块数据中心端口的不同特性3.2.3声音传感器模块1.模块功能用来监测声音。通过数据线能够将声音传感器采集到的当前值和声音是否高于触发值或者低于触发值所产生的逻辑信号（真/假）传递出来。触发值是某种条件下某个特定的值。比如，想要机器人在声音大于60的时候开始向前运行，那么触发点就是60。声音传感器模块默认声音值50时会生成一个“真”信号。通过配制面板的反馈控制箱能够实时监测声音传感器所读取的数值(为了确保能够接收到反馈，确认传感器已经连接到所选择的端口，并且已经建立连接)。必须至少有一个通过数据线连接到其他模块的数据中心的数据输出。显示设置1.显示声音传感器所连接的端口。可以根据需求在配制面板上进行修改。2.显示所设置触发值的大小。颜色条显示的越多，触发值越高。3.心。2．配置声音传感器模块1.选择声音传感器所连接端口。默认声音传感器连接到2端口。可以根据需求自己来修改。2.择右端；如果想小于触发值来触发的话选择左端。当然也可以通过下拉菜单来设定“真”“假”。3.2.4触动传感器模块1.模块功能该模块在程序中的某一部分检测触动传感器的状态。通过数据线传送出所检测出来的状态，即逻辑信号（真或者假）。如果传感器被触发，将发送出一个“真信号；如果没有被触发，将发送一个“假信号。必须从这个模块的数据中心拖拽出一条数据输出线连接到另外一个模块。⒈显示触动传感器连接到了几端口。可以根据需求在配置面板里面进行修改。⒉显示哪一种触动传感器的状态来发送“真”信号（按下，松开，或者按下后松开）。⒊将触动传感器模块拖拽到编程区后会自动打开其数据中心。2．配置出动传感器模块1修改。⒉触动传感器的触发有三种方式。如果想要按下后松开（延时少于0.5器来触发模块选择松开。字“1”。当触动传感器被缓冲后按下“重置”将反馈控制箱清零。3.3数据模块3.3.1比较模块1.模块功能可以键入或者是通过数据线来动态定义。⒈打开比较模块的数据中心，将会在其左侧看到两个输入端口，在其右侧要通过其它模块的数据线来连接（除非某一端口被定义为常量）。输入端口相对应的两个输出端口可以将输入端口的数值传递给其它模块。2.配置比较模块既不能够再输入数值。⒉通过下拉菜单，可以选择3种不同的比较方式：■大于（>）■小于（<）■等于（=）大于（>）回为“假”。小于（<）为“假”。等于（=否则返回为“假”。如果输入A=输入B，输出=“真”3.3.2运算模块1.模块功能这个模块执行简单的数学运算，比如加，减，乘和除。输入值可以键入或者通过数据线动态定义。块。2.配置运算模块灰色，既不可更改。⒉通过下拉菜单可以进行四种运算：■加（+）■减（-）■乘（*）■除（/）加法两个数值相加之后将结果输出。输入A+输入B=输出减法第一个数值减去第二个数值后将结果输出。输入A-输入B=输出乘法两个数相乘之后将结果输出。输入A*输入B=输出除法第一个数除以第二个数之后将结果输出。输入A/输入B=输出3.3.3逻辑模块1.模块功能该模块在其输入端执行一个逻辑操作，然后通过数据线将真/假结果输出。输入（必须是“真”或者“假”）通过按钮来定义或者数据线来动态定义。逻辑模块仅仅使用两种值，“真”和“假”作为输入和输出。这两种状态通常用数字“1”和“0”来表示，“1”代表“真”，“0”代表“假”。换为1和0后再进行运算。你也可以通过数值1