基于LabVIEW软件的个人电脑遥控乐高NXT机器人

图1遥控NXT机器人的Labview前面板

图1中Labview前面板的任务是：NXT小车从起点开始前进，距离障碍物小于20cm处停止，在小车前进期间，面板可以调节小车的快慢，并且把超声波测量的距离显示在面板上。

你的个人电脑Labview与NXT控制器打交道有两种模式，一种是在线模式，另一种是离线模式。在线模式下，你可以使用USB或蓝牙，从计算机上运行程序，直接控制NXT控制器，同时程序并没有下载到NXT控制器里。离线模式下，你使用USB或蓝牙，下载程序到NXT控制器，然后用NXT控制器直接运行程序，不需要PC机干预。

在线模式与离线模式如何切换看图2所示：

图2 在线模式与离线模式切换

Labview 软件一个程序有两个部分组成，一是前面板，它是用来人机交互的界面，二是框图程序，用来实现前面板输入控件和输出控件的逻辑。上图是Labview的前面板，框图程序的图片，你会在下面段落里看到。前面板的左下角有个“在线模式与离线模式切换”选项，右击选项，出现快捷菜单，从中选择在线模式或离线模式。但是要进行这一步操作，必须首先选择“查找NXT…”选项，建立起PC机与NXT控制器的通信连接和确定NXT控制器的名称。如图3：

图3 NXT控制器与PC机通讯设置

图 3中你可以选择是蓝牙连接，还是USB连接。如果选择蓝牙，一开始图3窗口里，并没有显示Bluetooth，你要点击Scan按钮，然后 Bluetooth后面的Status显示Available（有效），再点击Connect按钮，Status显示Connected（已连接）。只有建立起PC机与NXT控制器的通信连接，在线模式或离线模式才能进行。图3中，我加注的红圈处，可以知道你的NXT控制器目前名称，你可以修改名称或者保留原来的名称。

我的上一篇文章《Labview for 乐高NXT机器人入门》就是用的“离线模式”，用Labview编程，然后下载程序到NXT控制器，最后NXT控制器直接运行程序。而今天这篇文章，写的是“在线模式”，用Labview前面板遥控NXT机器人。

搞清楚“在线模式”和“离线模式”的区别后，剩下就是Labview的编程问题了，这一点我在上篇文章已经谈到。可以通过Labview门户网站，进一步加强Labview编程能力。Labview门户网站网址：http://www.vihome.com.cn/bbs

Labview 软件由美国国家仪器公司出品，它已经是图形化编程软件的代表，近年来Labview软件以其新颖直观的编程方法，吸引了许多偏好“时尚创新”的中青年，Labview形象地说就是“软件乐高”，它的编程就像积木搭建一样，而且乐高公司和Labview一直保持着密切的协作关系，现在大家熟悉的 NXT-G和Robolab软件就是Labview软件的副产品。其实乐高NXT机器人完全可以用Labview编程，这可以大大拓展乐高NXT的智能和可玩性。比如NXT-G软件没有前面板功能，用NXT-G软件实现个人电脑遥控机器人是无法实现的，而Labview For NXT软件就可以做出炫目的前面板，以遥控NXT套件。 [p]

我再介绍一本入门的Labview入门书，有入门书的好处是可以入门循序渐进，学习更加系统

如下图：

图3 LabVIEW大学实用教程（第三版）

本书的编辑推荐：“LabVIEW资深专家Jetffrey Travis和Jim Kring循序渐进地讲授LabVIEW：通过逐步解释示例，读者可以将这些可重复使用的示例代码用于自己的工程中。本书是LabUIEW领域最友好、极具价值的学习指南。”

下面谈谈本篇文章介绍的Labview前面板遥控NXT机器人例子的详细编程过程。

图4 前面板的建立

在上图Labview前面板的空白处右击鼠标，出现控件库，点击数值图标，又会“闪”出数值子控件库，把蓝圈加注的“数字显示控件”和红圈加注的“仪表控件”，拖曳到前面板的合适位置，右击刚刚放在前面板上的控件，利用随之出现的快捷菜单可以改变控件的输入和输出属性。我把“仪表控件”命名为电机功率，设置为输入，把“数字显示控件”命名为超声波测距，设置为输出。然后用工具选板，给前面板加注文字和着色，就完成了前面板的建立。下面介绍支撑前面板的框图程序的编制。

放置在前面板上的“数字显示控件”和“仪表控件”会自动出现在Labview框图程序中，如下图所示：

图5 框图程序

图 5的框图程序已经进行了详细的注释，在框图程序空白处，右击会出现函数库，从函数库可以选择你需要的函数，比如“电机”、“传感器”和“关系表达式”、 “While结构”等函数，然后把“数字显示控件”和“仪表控件”图标与这些函数图标按逻辑连线，即可编制出程序。图6可以看到函数的使用。

图6 框图程序的建立

按照上面的方法，建立个人电脑与NXT控制器的蓝牙通信连接并编制遥控程序，然后做了遥控实验。用鼠标拖曳Labview前面板“仪表控件”的指针，改变 NXT小车电机的功率，小车的速度“真”地发生了变化！超声波传感器也“真”地把所测距离实时显示在了“数值显示控件”上！此时，你看个人电脑与NXT控制器并没有“线”联系在一起，是无线遥控，蛮好玩的！

我把这个例子的程序打包成RAR文件，可以下载，解压后，如果你有Labview 2009软件就可以直接用了。

程序.rar