VB2005與NXT通信的應用研究

☆汪小慶

（江蘇省江都中學，江蘇江都 225200）

藍牙是無線數據和語音傳輸的開放式標準，它能夠將各種通信設備、計算機及其終端設備、各種數字數據系統、甚至家用電器采用無線方式聯接起來。由于藍牙采用無線接口來代替有線電纜連接，具有很強的移植性，并且適用于多種場合，加上該技術功耗低、對人體危害小，而且應用簡單、容易實現。筆者將在此討論VB2005與樂高NXT通過藍牙通信以實現計算機直接控制NXT以供共享。

一、引言

在新一輪教育改革大潮的推動下，機器人走進課堂已是大勢所趨，全國很多中小學校都建立了機器人實驗室，大學也不例外。在眾多機器人產品中，樂高教育機器人系列產品走在了教育機器人的前列，尤其是樂高新一代NXT控制器，其性能比以前的RCX有了很大的提高。計算機與RCX通信是借助Active x控件通過計算機串口用紅外線發射，這種通信有諸多不便，RCX不穩定，而且對接收方沒有限制，一個信息可以發給多個RCX，造成相互干擾。NXT在這些方面有很大的改進。NXT可以建立有標記的路徑（只有符合標記的NXT才能建立聯系），藍牙通過USB發射信息，比串口紅外線穩定。

二、計算機、NXT軟硬件環境配置

（1）計算機。在計算機上要安裝Visual Basic 2005，在Windows應用程序窗體下，加載一個工具箱中的串行端口組件SerialPort（如圖1）。

圖1

圖2

（2）NXT設置。首先要將NXT的藍牙功能打開，屏幕顯示圖標，表示NXT藍牙已打開并連接到其他藍牙設備上。

（3）建立計算機與NXT的藍牙聯系。將USB藍牙適配器插入計算機的USB口（一般是免驅動），在狀態欄下打開藍牙設備，點擊“添加”按鈕，計算機會找到附近的藍牙設備（如圖2）。send開通藍牙功能的NXT。

注意：在建立聯系的過程中一定要設置密碼，可以使用默認的密碼1234，這樣與NXT的默認密碼相同。設置密碼后就是單一通道了，如果一臺計算機要與幾個NXT通信，可以將其他的NXT設置成相同的名字和相同的密碼即可。查看COM端口，有一個傳出口和一個傳入口（如圖3）。

圖3

三、VB2005應用程序與NXT通信

如果希望通過VB2005程序控制NXT，首先需要通過VB2005的程序與NXT建立聯系，然后才能控制NXT執行其他命令。建立通信聯絡的代碼如下：

四、實踐案例

目前，我國高速公路上交通事故時有發生，一旦發生事故，將使整個公路癱瘓，造成長時間的堵車。那能不能有一種創新設計，當事故發生后，后續車輛可以繞開事故現場繼續通行，并對事故區域的車輛發一個提示信息，在當前路段發生車禍，小心駕駛，并附上道路處理中心的處理措施。

針對以上的情況，可以用樂高NXT機器人來模擬這一創新項目。解決方案為：在每臺車上配置一個小型顯示器，用來接收顯示提示信息。在高速公路中間的隔離帶上安裝一定數量的護欄開啟裝置，當車禍發生后，救援指揮中心確定事故位置，打開當地位置的護欄，讓后續車輛越過護欄，走對面車道的超車道，對面的車輛走行車道。同時向該區域內的車輛發送信息，前方車禍，請謹慎駕駛。具體項目實施分兩步：打開護欄，釋放交通指揮標志；發送信息。

（1）硬件設計如圖4。

圖4

（2）軟件編輯。軟件程序都是在VB2005中編輯的，無論是打開護欄還是發送信息都需要VB2005先與NXT建立聯系，后面的指令才能被NXT執行，所以，先與NXT建立聯系。在VB2005窗體上安放一個按鈕，一個文本框，單擊按鈕，建立連接，如果成功，在文本框中返回“連接成功”字樣，否則連接失敗。程序界面如圖5。

圖5

圖6

連接成功后就可以給事故區域內的車輛發送信息了。通過計算機發送的信息顯示在NXT的液晶屏幕上。程序界面如圖6。發送信息的代碼如下：

該段代碼將文本框內的字符發送到NXT并存儲在存儲器中，用戶是看不到的，要讓用戶看到，必須通過NXT代碼在NXT的屏幕上顯示出來。代碼如圖7。

圖7

以上的程序將發送的信息顯示在液晶屏上，每隔3秒檢查一次，是否有信息，有信息就顯示出來，顯示3秒，再檢查，無限次循環。

開啟關閉護欄完整程序界面如圖8。

圖8

開啟護欄程序（VB2005）如下：

NXT接收信息后啟動MINDSTORMS Edu NXT程序，執行相應指令。代碼如圖9。

圖9

五、總結與展望

各種機器人產品都有自己的軟件平臺，但這些平臺的功能相對狹隘，擴展性能不佳。因此，在樂高機器人的RCX中使用Active x控件來擴展編程空間，用VB6.0就可以直接控制RCX。NXT則可以使用VB2005來編程控制機器人的運行。在以上案例中只要計算機上的藍牙適配器與NXT連接暢通，就可以通過VB2005應用程序向NXT發出指令，即做到通過計算機實時控制機器人的運行。

在本案例中，計算機指令轉化為NXT執行的指令，是通過計算機通過藍牙發送一個信息到NXT，NXT再根據MINDSTORMS Edu NXT程序轉換為NXT可執行的指令，來驅動其它外設。這樣的最大優點在于，可以將NXT的其它各種傳感器納入到VB2005程序中，增加了樂高機器人的適用范圍和準確性，也相對降低了難度，可以讓更多的人來學習使用樂高機器人，研制開發更好的項目，以鍛煉學生的動手能力、自主創新能力。

[1]http://www.semia.com 中國最大的樂高中文網站.

[2]http://bricxcc.sourceforge.net/NQC、NBC 和 NXC 的編譯器網站如果想使用免費的C語言給NXT編程.

[3]http://www.LEGOengineering.com/塔福茨大學工程教育研究中心，提供給教師的一個教學平臺，里面有很多樂高教學案例.

[4]http://bnxt.com/NXT 最早的博客網，內容豐富，信息快速.

[5]http://mindstorms.lego.com/樂高 NXT 官方網站；具有上千個NXT案例.

[6]http://www.nxtclub.com/兩位樂高迷 Steve 和 Lisa Chua 的NXT論壇.

[7]http://nxtasy.org/about/基于 NXT 信息發布和資源共享的網站,信息更新速度較快.

[8]http://thenxtstep.blogspot.com/信息發布速度最快,信息最全的英文博客.

[9]http://mynxt.matthiaspaulscholz.eu/樂 高開 發項 目 組 成 員 （德國）之一的網站，主要有他自己的作品分享.

[10]http://lejos.sourceforge.net/JAVA FOR NXT 和 RCX.

[11]http://philohome.com/nxt.htm 有很多 RCX 和 NXT 實用案例.