第1 章：NXT 软件和硬件概述
本章将介绍以下内容： ● 蓝牙机器人硬件系统 ● 蓝牙机器人软件系统
● 给蓝牙机器人编写一个最简单的程序
1.1 蓝牙机器人系统 1.1.1 硬件组成
蓝牙机器人硬件是由 NXT 控制器、伺服电机、传感器等组成，如图1.1.1 所示。NXT 控制器就像人的大 脑，伺服电机好比人的肌肉，提供动力，传感器就像人的五官，采集外界环境的数据，然后反馈回大脑进行处理。
1．NXT 控制器介绍
性能参数 特点描述
主处理器 32 位ARM7 处理器 AT91SAM7S256 256K 闪存，64K 静态内存 主频：48MHZ 协处理器 8 位AVR 处理器 ATmega48 4K 闪存，512 字节静态内存 主频：9MHZ 蓝牙无线通讯 蓝牙核心规范2.0＋EDR 系统支持串口规范 内置47K RAM，外置 8Mbit 闪存
主频：26MHZ
USB2.0 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IEC 61158
TYPE-4/欧洲标准 EN 50170
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 26mm x 40.6mm
1
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
●每个电机内置一个角度传感器，这使你能准确的控制电机转动，角度传感器测量电机转动能精确到1 度电机转动1 圈等于360 度，因此如果你在程序里设定电机转动180 度，电机输出时将转动半圈。
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 红外发光管是可以关掉的，从而达到只读取环境光的强度 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 能测量距离，范围在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
2
4．NXT 蓝牙特性
蓝牙（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（CLASS II） ● 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
The LEGO? MINDSTORMS? Education NXT Software 是使用“LabView? 引擎开发的图形化编程软件，该软件入门起点低，拓展面广，具有循序渐进式的友好的用户界面，整个编程界面只使用了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、控制面板、参数设置面板和教学区“五部分。相比其它图形化编程软件，该软件在功能上做了很大提高，具体特点如下：
1. 基于Labview 图形化编程语言（G 语言）
G 语言(Graphical Language)。G 语言是一个划时代的高效用的图形化编程开发环境，提供了一种更快捷的程序编写方法，编程环境直观明了，它有几百个模块组成，用一个个图形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VB 等语言的功能，设计者只需要把所需的图标从功能模块中抓取下来进行连线即可实现程序编写，无需编写任何代码，与传统编程的表现形式有根本区别，但其编程的逻辑思维与传统编程一样，和C、VB 等一样都是计算机的编程语言。所有这些特性使G 语言更易于学习，从而减少程序开发时间，提高编程质量。
3
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? Education NXT Software 软件之前，要确信电脑系统配置满足最低要求。
PC 机配置要求
● 操作系统要求是Windows XP 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）
1.2.2 PC 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 → 单击电脑屏幕左下角“开始”按钮，点击“运行” →并输入“G:\\autorun.exe(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
4