VB2005与NXT通信的应用研究

☆汪小庆

（江苏省江都中学，江苏江都 225200）

蓝牙是无线数据和语音传输的开放式标准，它能够将各种通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统、甚至家用电器采用无线方式联接起来。由于蓝牙采用无线接口来代替有线电缆连接，具有很强的移植性，并且适用于多种场合，加上该技术功耗低、对人体危害小，而且应用简单、容易实现。笔者将在此讨论VB2005与乐高NXT通过蓝牙通信以实现计算机直接控制NXT以供共享。

一、引言

在新一轮教育改革大潮的推动下，机器人走进课堂已是大势所趋，全国很多中小学校都建立了机器人实验室，大学也不例外。在众多机器人产品中，乐高教育机器人系列产品走在了教育机器人的前列，尤其是乐高新一代NXT控制器，其性能比以前的RCX有了很大的提高。计算机与RCX通信是借助Active x控件通过计算机串口用红外线发射，这种通信有诸多不便，RCX不稳定，而且对接收方没有限制，一个信息可以发给多个RCX，造成相互干扰。NXT在这些方面有很大的改进。NXT可以建立有标记的路径（只有符合标记的NXT才能建立联系），蓝牙通过USB发射信息，比串口红外线稳定。

二、计算机、NXT软硬件环境配置

（1）计算机。在计算机上要安装Visual Basic 2005，在Windows应用程序窗体下，加载一个工具箱中的串行端口组件SerialPort（如图1）。

图1

图2

（2）NXT设置。首先要将NXT的蓝牙功能打开，屏幕显示图标，表示NXT蓝牙已打开并连接到其他蓝牙设备上。

（3）建立计算机与NXT的蓝牙联系。将USB蓝牙适配器插入计算机的USB口（一般是免驱动），在状态栏下打开蓝牙设备，点击“添加”按钮，计算机会找到附近的蓝牙设备（如图2）。send开通蓝牙功能的NXT。

注意：在建立联系的过程中一定要设置密码，可以使用默认的密码1234，这样与NXT的默认密码相同。设置密码后就是单一通道了，如果一台计算机要与几个NXT通信，可以将其他的NXT设置成相同的名字和相同的密码即可。查看COM端口，有一个传出口和一个传入口（如图3）。

图3

三、VB2005应用程序与NXT通信

如果希望通过VB2005程序控制NXT，首先需要通过VB2005的程序与NXT建立联系，然后才能控制NXT执行其他命令。建立通信联络的代码如下：

四、实践案例

目前，我国高速公路上交通事故时有发生，一旦发生事故，将使整个公路瘫痪，造成长时间的堵车。那能不能有一种创新设计，当事故发生后，后续车辆可以绕开事故现场继续通行，并对事故区域的车辆发一个提示信息，在当前路段发生车祸，小心驾驶，并附上道路处理中心的处理措施。

针对以上的情况，可以用乐高NXT机器人来模拟这一创新项目。解决方案为：在每台车上配置一个小型显示器，用来接收显示提示信息。在高速公路中间的隔离带上安装一定数量的护栏开启装置，当车祸发生后，救援指挥中心确定事故位置，打开当地位置的护栏，让后续车辆越过护栏，走对面车道的超车道，对面的车辆走行车道。同时向该区域内的车辆发送信息，前方车祸，请谨慎驾驶。具体项目实施分两步：打开护栏，释放交通指挥标志；发送信息。

（1）硬件设计如图4。

图4

（2）软件编辑。软件程序都是在VB2005中编辑的，无论是打开护栏还是发送信息都需要VB2005先与NXT建立联系，后面的指令才能被NXT执行，所以，先与NXT建立联系。在VB2005窗体上安放一个按钮，一个文本框，单击按钮，建立连接，如果成功，在文本框中返回“连接成功”字样，否则连接失败。程序界面如图5。

图5

图6

连接成功后就可以给事故区域内的车辆发送信息了。通过计算机发送的信息显示在NXT的液晶屏幕上。程序界面如图6。发送信息的代码如下：

该段代码将文本框内的字符发送到NXT并存储在存储器中，用户是看不到的，要让用户看到，必须通过NXT代码在NXT的屏幕上显示出来。代码如图7。

图7

以上的程序将发送的信息显示在液晶屏上，每隔3秒检查一次，是否有信息，有信息就显示出来，显示3秒，再检查，无限次循环。

开启关闭护栏完整程序界面如图8。

图8

开启护栏程序（VB2005）如下：

NXT接收信息后启动MINDSTORMS Edu NXT程序，执行相应指令。代码如图9。

图9

五、总结与展望

各种机器人产品都有自己的软件平台，但这些平台的功能相对狭隘，扩展性能不佳。因此，在乐高机器人的RCX中使用Active x控件来扩展编程空间，用VB6.0就可以直接控制RCX。NXT则可以使用VB2005来编程控制机器人的运行。在以上案例中只要计算机上的蓝牙适配器与NXT连接畅通，就可以通过VB2005应用程序向NXT发出指令，即做到通过计算机实时控制机器人的运行。

在本案例中，计算机指令转化为NXT执行的指令，是通过计算机通过蓝牙发送一个信息到NXT，NXT再根据MINDSTORMS Edu NXT程序转换为NXT可执行的指令，来驱动其它外设。这样的最大优点在于，可以将NXT的其它各种传感器纳入到VB2005程序中，增加了乐高机器人的适用范围和准确性，也相对降低了难度，可以让更多的人来学习使用乐高机器人，研制开发更好的项目，以锻炼学生的动手能力、自主创新能力。

[1]http://www.semia.com 中国最大的乐高中文网站.

[2]http://bricxcc.sourceforge.net/NQC、NBC 和 NXC 的编译器网站如果想使用免费的C语言给NXT编程.

[3]http://www.LEGOengineering.com/塔福茨大学工程教育研究中心，提供给教师的一个教学平台，里面有很多乐高教学案例.

[4]http://bnxt.com/NXT 最早的博客网，内容丰富，信息快速.

[5]http://mindstorms.lego.com/乐高 NXT 官方网站；具有上千个NXT案例.

[6]http://www.nxtclub.com/两位乐高迷 Steve 和 Lisa Chua 的NXT论坛.

[7]http://nxtasy.org/about/基于 NXT 信息发布和资源共享的网站,信息更新速度较快.

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

[9]http://mynxt.matthiaspaulscholz.eu/乐 高开 发项 目 组 成 员 （德国）之一的网站，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 实用案例.