25
!" # $ ©%&&’ $ $( ( ) " " !" " #"( ( "* +", -*&&

LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

  • Upload
    others

  • View
    11

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

���� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �������������������� � ��������� � �������� � ��� � ����������� � ��� � ���������������� ��!"��#�������� � �� ��$� �©%&&'�������� � �� ��$� �� ���������$(������(� ���)��� �"���"������������� ��!"������������ �"��#���������"��(�����(� �����"*� � � �

+��"���,�-*&&�

� ��

������� ���� � � �����

� ���� �����������������

Page 2: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � %�

+��"���,�-*&&�

�� �������� ����� �

TABLE OF CONTENTS ......................................................................................................2

HARDWARE SPECIFICATION FOR THE NXT BRICK......................................................3

NXT TECHNICAL OVERVIEW............................................................................................4

OUTPUT PORTS.................................................................................................................5

INPUT PORTS.....................................................................................................................6 Active sensorS ............................................................................................................................................................... 7 Passive sensorS.............................................................................................................................................................. 7 Digital sensors ............................................................................................................................................................... 7 High-speed communication port ................................................................................................................................. 8

I2C COMMUNICATION........................................................................................................9 Device memory arrangement..................................................................................................................................... 10

DISPLAY ...........................................................................................................................11

BLUETOOTH®...................................................................................................................12 Bluetooth® functionality within the NXT Brick ....................................................................................................... 12 Interfacing with the BlueCoreTM chip....................................................................................................................... 13

UART interface between the ARM7 and the BlueCore chip.................................................................................... 14

SOUND..............................................................................................................................15

DEBUGGING INFORMATION ..........................................................................................16 Interfacing with the ARM7 microcontroller ............................................................................................................ 16 Interfacing with the AVR microcontroller ............................................................................................................... 17 Firmware requirements: ............................................................................................................................................ 17

AVR TO ARM COMMUNICATION....................................................................................18 Data sent from the ARM7 microcontroller .............................................................................................................. 18 Data received from the AVR microcontroller .......................................................................................................... 20 Communication scheme ............................................................................................................................................. 20 Power management..................................................................................................................................................... 21

Battery testing within the LEGO MINDSTORMS NXT.......................................................................................... 21

BACKWARDS COMPATIBILITY ......................................................................................23

LINKS................................................................................................................................24

APPENDIX ........................................................................................................................25 ��

Page 3: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � /�

+��"���,�-*&&�

� � � ��� !�� ���� � ������ ��� ������ �� ��The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to yield its broad functionality. To view the hardware schematics of the LEGO® MINDSTORMS® NXT, see Appendix 1 and 2; for hardware schematics of the LEGO MINDSTORMS® NXT® sensors, see Appendices 3-6. Here is a summary list of hardware specifications for the NXT brick: Main processor: Atmel® 32-bit ARM® processor, AT91SAM7S256 - 256 KB FLASH - 64 KB RAM - 48 MHz Co-processor: Atmel® 8-bit AVR processor, ATmega48 - 4 KB FLASH - 512 Byte RAM - 8 MHz Bluetooth wireless communication CSR BlueCoreTM 4 v2.0 +EDR System - Supporting the Serial Port Profile (SPP) - Internal 47 KByte RAM - External 8 MBit FLASH - 26 MHz USB 2.0 communication Full speed port (12 Mbit/s) 4 input ports 6-wire interface supporting both digital and analog interface - 1 high speed port, IEC 61158 Type 4/EN 50170 compliant 3 output ports 6-wire interface supporting input from encoders Display 100 x 64 pixel LCD black & white graphical display - View area: 26 X 40.6 mm Loudspeaker Sound output channel with 8-bit resolution

- Supporting a sample rate of 2-16 KHz 4 button user-interface Rubber buttons Power source 6 AA batteries

- Alkaline batteries are recommended - Rechargeable Lithium-Ion battery 1400 mAH is available

Connector 6-wire industry-standard connector, RJ12 Right side adjustment

Page 4: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � 0�

+��"���,�-*&&�

������ ��� � ���"� "�� ����"�"�(������������"���������(����������� ��#���� ���##������#$�(����"�����(����(��� ���� �(��������� �� ����������������������1��(!*������#��$������)���(�$��"�������2������$���"�� ���������� ��*��3����������� ���#�� ������������ ��������$������ ���"�����(����(�����"������������ ����"(�� ���(����4������5�-���� �%*���

����������

��������� ��

�����������������������

��������������������

�������

��

���

���

��

��

��

��

��

��

��

!� ���� "������

#�����

"!�

�������

��$�

������

!���%

Figure 1: Hardware block diagram of the NXT brick

Page 5: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � 6�

+��"���,�-*&&�

�#�!# ��!� �� �������� � ��� � ��� � ��� �����"��������$��$������"�$"�� �#���(���������� ��(�$����"�(����(��� �������� ���1��(!*���4�'2� ������������$"��������#�(����������$��$������"�� �"�� ��� ����� �"��������$��$������(�"�(�$�� �"��� ���#�� ������1�(!�������� ���1��(!�� ����$������������$"��$� �������$��������"�� ���*�������#��$���1���� �"��� "�����"(�� ���(�������"�1����� ������4��#�����1��(!*�����"(�� ���("�#�������"�7���� �8 �����������(��*��

��9���-��� 4&� � 9: � ��$��$��"������#��������(�$����"��9���%��� 4-�� � 9: � ��$��$��"������#��������(�$����"�9���/��� �� � � ��$�� �"������������� ���������$��$��"$���)��9���0��9� : � � 4�� 0*/�+�����$��$��"$���)��9���6���48 � � 4&� ���$�����$���������(�$��"��(� �������������� � � #$�(��������)��9���'���48 � � 4-�� ���$�����$���������(�$��"��(� �������������� � � #$�(��������)���

� 4&���� �� 4-������$��$��"�����"�#���(������������(�$����"*�����"��"�����"�����(��������� �1)������������� ������������� ��(��(���"$���)���(�����$�$"�;&&� 4������(���$��$���������� ������!�($�������#������5� ����)�-�4*�������$��$��"�������"���9: � �"�������� ��(��(���1��(��������� �����������1���!����#�����1��� ��������"�����"*������ ��������������"����� ��������(�����1$���2����� ��(�� ���"�������#����� $(����� ����"�(�����$���)����� ��#�� �����1��(!������ ������������� �����$�� ���(���)���<$"�������$��$��($�����*��������$��$����� ���=9� : � � 4>��"�(����(��� ����������)���������#�������� ����$��$�"���������$��$����� ����$������"*����� �5� $ ��$��$��($�����������(���1������ ��#�� ����"�"$���)��"������5� ����)�-?&� 4*�����"� ���"��������(���������"������5� ����)�%&� 4*���#� ������� ����"����� ��������������$��$��($������� ����1����(���"�� ��$�� ���(���)�� ����$��#$������� ������ *���#�������� ���"�������"�"�����(��($���� �������$�������� ���1��(!�� ������"��*��������48 � � 4&���� ��48 � � 4-��������$������"��������������(� ������������ �$���� �1��� ������������"���� ��������$�����"��������4 � ;����(�""��*�����"���� ��"�����"������ �������""�1����)��#������� ���@$�����$�������(����� ����������")"�� *��: ����������"������� �#�� � �������"���� ��"�����"�����$"�� ����(�$��������$ 1��"��#���(����$�"�"�#�� ����� ����"���� �����(��� ����������� ������"��$������(��(!� �"�����(�$����(��(!� �"�*����

Page 6: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � '�

+��"���,�-*&&�

�!#��!� �� �������� � ��� � ��� � ��� �����"�#�$�����$������"����������� ����� ������ ��"$�����##���������� ����"����������)"�(���� ���� �=�����������������(����(��� �"��"��>*������'2� ������������$"��������#�(������������$������"����1��"������� �1������������� ���� ��������������#�(��� ��������(��(����(���*�����"������ "�������""�1����)��#������������1�������������� ���������"��"��"�#������� ���1��(!*�������#��$���1���� �"��� "�����"(�� ���(�������"�1����� ������-��������1��(!*��9���"�%��/����� �0������������(���"(�� ���("*�7����� ������0�����������������"�=�� �5�&���� ��� �5�->�����(����(��� ������ �0?6�(���������������������"�����2"���� �(� $��(�����*���

���

• 9���-��4 4� � 4���������$����� ���""�1���($�������$��$���� � � "������

• 9���%��� � � � ��$�� �"�������• 9���/��� �� � � ��$�� �"�������• 9���0���9� : � 4�� 0*/�+�����$��$��"$���)��• 9���6���� �4�&� � ��������A� �����(����(��� ��������4 � ;��

� � � ���(�""���• 9���'���� �4�-� � ��������A� �����(����(��� ��������4 � ;��

� � � ���(�""��������

��������$������=4 4>��"���������������$������������"�(����(��� ������-&21���4A�(���������� ����������4+ ����(�""��*����"��"���"��(����(��� ��������($����������������� ��(���"�$"���#����������������� ���#��������(�������� � ��� � ��� � ��� �1���(������������)"�� �"��"��"*��=��������"�(������1�$���(�����"��"��"�������"�(������*>�������4A����$��"�����"�����"� ���� �� ��������"� ��"� ����� ������#��������������"��"��"*��4"���"(��1�� ���������(�����"��"�����($ ���������������� �"��"��"����� �/� ���#�"$���)���� ����$��$��1�#������)� ��"$�� ���"�(����(($�*������"� ����� ������$"�� �#������������� �"��"��"��"�///�� B*���� $��$����� ���=�9� : � 4>��"�(����(��� ����������)���������#�������� ����$��$�"���������$��$����� ����$������"*����� �5� $ ��$��$��($�����������(���1������ ��#�� ����"�"$���)��"������5� ����)�-?&� 4*�����"� ���"��������(���������"������5� ����)�%&� 4�������1��*���#� ������� ����"����� ��������������$��$��($������� ����1����(���"�� ��$�� ���(���)�� ����$��#$������� ������ *���#�������� ���"�������"�"�����(��($���� �������$�������� ���1��(!�� ������"��*����������������A� �� ��"�=�� �4�&�C ��� �4�->�����$"�� �#�����������(� $��(������� ��� ����� ��"��%8 �(� �������(� $��(�������$���������D'&&�1��A"*������ ���(������)�#$�(������"��� �"��������������������%8 �(� $��(��������� ���@$���"�������5�����������(�"�������$��2$� ���"�"���"���(�$��� ����������(� $��(���������"*�����������%8 �8 � $��(������(�������#���#$������������"*��������������������A� �� ����������4 � ;�������"�(����(��� ������ ���-�(���1��"���$� ����#$�(������"��������������$������=�����$������"��"�����"$������� �����(��)�� ����������"������� �#�� � ���>*�����"������ "�������""�1����)��#�� ��� ���������������� ����$������� �������������"� ����� �����*��

Page 7: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � ;�

+��"���,�-*&&�

� � ��"������ � �

�����"$���1�(!� ���"�(� ����1����)�� ������� � ��� � ��� � ��� �1���(������������)"�� �"��"��"�=��������� �#������� 8 ��������������1��(!>����($������������������"�1��������� �������� ���1��(!����)���� �(����(����� ������ � ��"$�� ������������"�#������"��������"��"��"*����������� ��������"������� ���� � �#�� � ��������($����������������)����"�����"� ��#$�(��������)��"��"�������1���� ���������� 8 ��������������1��(!*������($�����������������������"������5� ����)�-?� 4��#��$��$��($�����*�����������������(������"�������� ����������)�����(�����"��"��"*�����"$�����"�����"��"���� ������� ���#���/� ����� ������ ��"$��"����������� ����$���$���� �����#����� ����&*-� � *�

Figure 2: Timing diagram for the A/D input signal pin when using active sensors �����#����� ��� �"��"��"�#�� �������� � ��� � ��� � ��� �1���("�����������")"�� ������(�����"��"��",���

• ������"��"���• ��������"��"���

!� � � �"������ � �

4���"��"��"����������������� �����"��(������� ��A ��"$�� ������ ��� � �������� ��1��������(����� ���""����"��"��"*�����"��"��"��"�������"��"� ���� �����)�/� ��1�(�$"��"� ������$"��������4A�(����������"�"� $������$"���� ������#����� $"��$����� ������� ��� ���@$���� �1)������(�����"��"��"*������#����� ��� �"��"��"�������""����"��"��",��

�• ��$(��"��"���=1�������� 8 ����� � ������"���">�• ������"��"���"$������ ����������� � �� � ��� � ��� ���"��"�• ��$�� �"��"���• �� �����$���"��"���

����� ������ � �

4���"��"��"������$"���%8 �(� $��(������������ �� ���������"��"��"�1�(�$"�����)���(�$�������5������� �(��2(���������������������"�����"� ����� ��#�������)"�(���������� ���*�������#����� ��� �"��"��"�������������"��"��",���

• E ����"���(�"��"���

Page 8: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � ?�

+��"���,�-*&&�

� ��� $� !���� �� � #�� � ����!� ��

9����0�������� ���������������1��(!�(���#$�(������"�������2"���� �(� $��(����������*��4� �0?6�(� $��(������(��� ��"�� ��� ����� �1����� �������� ������$��(��($��*�����"������ "������ ��� ����������#�����2"���� �1�2����(������������(� $��(����������� $������������������������� �������"���(�"*��8 $������)���� � ����"�������������� ���)�����(�"���������� ����"�(� $��(������#$�(��������)*��� �� �������#�#$�$�������(�"�������������� ��������@$�����������(� $��(������"����"������ ���1��(!��"��������� *��3���"$(��#$�$�������(�"����� � � �)�$"������92 ���(� $��(�����������(���=� � � *9 2���*���>��� ��(�����1��"� $��������������(� $��(�����*��

Figure 3: Hardware schematic for the RS485 chip behind port 4 on the NXT brick

� ���,����� �0?6�(��� ��"�$"����6�����"��"���"�"$���)������������ �����4 � ;����(�""����"�$"��� �/*/�����"*��3������"����"�����������"��#������"�1����������� �1��� �������� �0?6�(��� ���� �����4 � ;����(�""��*����������"(�� ���("�#���#$������������"*�������#����� ��� �(� $��(���������� ����"�����"���$� �#�������2"���� �(� $��(������� ����������"������� �#�� � ���,���

• 8 � $��(������"���� ,�� D%-*'��1��A"�• ����1��",� � � ?�1���• ���� �1��,� � � -�1���• 9����),� � � &�1���

Page 9: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � D�

+��"���,�-*&&�

�%� �� �� � #�� � ����: ���������� ���1��(!����� ������������#�(����"�1����� ��� ����� �$"��� ������%8 ������(��*���%8 ��"�������$"������(� $��(������"������� ������� �"���������� �1)�9�����"��� �(���$(���"������������)�-D?&"*�������"�"��(��1����$"�� ���� ��)���##���������$"������(� ������"�� �����"� ������������(� $��(�������"���@$���� *���%8 �(� $��(������#$�(����"��"������������������#�(��#����5�����������(�"�� ��(������"����(� $��(����� �������� ��*�� ��������� ������������#�(�����1��"��5�����������(�"�������#�� �#$�(��������)��������$���)���� ���������)�"��� �������"$���1�(!�������� ��������(�������� ���#�� ������#�� ����� ��*������� ���1��(!���"�#�$���%8 �(� $��(������(������"������#�����(���#�����#�$�����$������"*������%8 ���������(� $��(�������"�� ��� ����� ��"�F �"�������)G�#$�(��������)��� ��(�� ���"���������� ����"�(�������������������#��� ������(���#�����(� $��(������(������"*���4��� ���������"��(���������� ��� ��%8 �(� $��(������1��� ������ ������(�"��"���������� ����"��2$� �� ��������(���#���������(�"*������#��$���1���� �"��� "���������� ����"(�� ���(����������)�#������$�������-�������� ��*������"(�� ���(�#������$������"�%��/���� �0���������"� ��� ������"��(������%8 �(� $��(�����*��

� ������������ ����"��������(�,��• �������"���0*;�!���"�"�������"������� ��������"����������*�• �������"�����$��2$� ���"�"���� �$���� ����������)��������

��*����"�����"����1�� �$���� ���������5�����������(�*��: ����(� ��� �$"������?%�����"�"���"��"��$��2$� ���"�"���"����1���������������� �(��(!�����"*�

• �� �5&�=9���6�� ����������(����(���>��"�����8 ���"������������ �5-�=9���'�� ����������(����(���>��"�����4�4�"������#����%8 �(� $��(�����*�

• �������������A� �� ��"�������� ���(������1��"���������������������(��)*�������#�������� ���� �����������������������A� ����"������������������� ������������������"��$��������*�*������ ���$"�"�9$"�29$��*�: �������� ���"��$�� �����(������������A� �����"������ ����1��"����"����$��=�*� *��� �����������������#�� �������(������ �������������(!��� ����� ���>*���

• �����%8 �(� $��(�������"��$���������D'&&�1��A"*��• ��(��(���������"���-'�1 )������$��1$##������ ���-'�1 )���

�$��$��1$##��*������#������ �5� $ ��#�-'�1 )��"�(���1��"������� ���(����� ��$�������(��� ����(� $��(������()(��*��

• �#� $�������"��"��"�����(����(��� ����"�@$��(���������"� ��"��"���������������"$����� ��$��2$� ���"�"��������"����1���#�?%�!*��3������"����"����"� ��(��"�����������"������� �� ���� $�������"��"��"�����(����(��� ����"�@$��(���������"� ������*��

������������(�"������"� �����������"�(� ����� ���������������(�"*������������(�"�(�����(�$�������(���� �"���� �(�����#����(�������$"��������$������� ����"��������������(��"��(�#�(�=��!��(���1����������$�"��"����$� ��� �"����� �"����>*�����1���1��������"����$�"����##������������������(��#�� ���(������������ � ����"�"������ ���������""��� �"(�� ��#�����"�"��"��"������� �����5������ ��"�����(� ���)��������"���� �������������(�"�����������"������ 2����)�����(�"*��8 $������)�����������(�1�����"����(�$��"����)�����E ����"���(�"��"����� ��(����"�1���������������""�-�=� ��������;�1 ���(����5�>*�����"������""��"�"�������������� ��������(� $��(����������(�����1������� ��"�� �������������������1 )��"�����������""��"�����"#����� �� �������� �"��"����#�(����1���#��"�*���

Page 10: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � -&�

+��"���,�-*&&�

�"�� ��� �� � &�� ���� ���

: ����$"��� ��%8 �(� $��(����������������� $�������� �)"������#������� �� ��� ��������#$�(��������)�#�������������� �� ������ ������������ �#�� �����5�����������(�*���: ��(����(����B����� � ��5�����������(�"��"��5������� � ��)�����"�#�� �� ��(��� ��(������� ������������� ��(��� ��(���� ���������*��7)�!��� ��������"��(�#�("�1����� ���(���#���������� � ��)���(�����"�����5�����������(�"����H"���""�1������(���������������(����� ����� �������"���� �����*�������5� ���� � ��)� �� �1���� �"��� "���� � � ��)�(���1��������� ����������"���������1�����"�������� ���� �� ������((�"",��

� ���'() ������*��) ���� �

� �) ) �'� � �+���,� � +���-� � +���%� ��'.�/�

� � 4���*� � �

� �'(��'�(� � � � �

��� ����"���� ���(�������""� &5&&� �I�&5&/� ?�

��� �����$(���� ���(�������""� &5&?� �I�&5&/� ?�

��� �"��"����)��� ���(�������""� &5-&� �I�&5&/� ?�

��� �#�(���)�B����=8 ���->� ���(�������""� &5-?� �I�&5&/� -�

��� �#�(���)�"(����#�(����=8 ���%>� ���(�������""� &5-D� �I�&5&/� -�

��� �#�(���)�"(��������"��� ���(�������""� &5-4� �I�&5&/� -�

��� � ��"$�� ����$���"� ���(�������""� &5-7� �I�&5&/� ;�� � � � �

"����0��(� � � � �

��� ������1���-� ���(�������""� &50&� �I�&5&/� -�

��� ������1���%� ���(�������""� &50-� � �

***� � � � �

� � � � �

� �) ) �'�(� � � � �

8 � ��� �-� ���(�������""� &5?&� &5��� �

8 � ��� �%� ���(�������""� &5?-� � �

J� � � � �

Figure 4: Example of a memory map for an external digital device

�7)�1$�������$� ����� � ��)�� ���������������� �(� ���"��"�"��� ���1���������"� $(����"����������� ������#�� �����"��"��"���� �����������)�"��� $����������� ����"������������A� �����()(��*��3���������"������� ����� � ��)��"�� ������ �$� �#�������E ����"���(�"��"����"���4������5�;*��

Page 11: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � --�

+��"���,�-*&&�

�� !�� &�4����� ����5���"���)���"�1 ����������������� ���1��(!����� ����������$"��������#�(�*�����"�� �"���)��"���1��(!���� �� �����������(����8 ���"���)�� ��������"��$������#�-&&�5�'0���5��"*��������"���)���"������� ����������#�%'�5�0&*'� *�������8 2(����������$"�� ����(������������ �"���)��"����E ����8 ��� �-'&-*�������������!"�"�(�����#����������� ������"����"����������"���)H"��8 2(���������*����������"�����9 �������#�(��#�� �����4 � ;� �(��(�������������������"���)H"��8 2(����������E ����8 ��� �-'&-*�������9 �������#�(���"��$���������%�� � B�� ����������"������� ���� � ��#�� � ������� ��� ��#$��� � ��)� ��"�����"����"����� ����������#�� � ����#���$������� ������ �"���)*��������"���)��"�(�����$�$"�)�$������ �����������"�@$��(����@$����� �-;� � �#�������������"���)�$�����*����8 �������"�����(���� �� ������ � ��)��"����� ���� ��"����������)�� �� ��K?LK-&&L�= �� ��KM�A�?LK�L>*�������"�"������������8 �(�����������������#����� ���������,�����#��"��1)���(������"�����#��"��?�� �5��������(���="������� ����=&�&>>���� �����"�(��� �1)���(������"�������5��?������(�����5�������B�����*���������5��"�� ������������"���)���������(���� ��"�#����� ",��

Figure 5: Bitmapping within the display

���(���(���"��(�#�(�����"�#���������"���),���

• 3�� ��,�� � -&&�5�'0����"�• �8 � ���,�� � �� �A�9�"������ �#��(������ ����A�� ��)�• +��� ��������(����,�� � '��H(��(!�• ������ �"(�� �,�� � -A'6��$�)�()(����-AD�1��"�• 9�� ���"$���)���������=+>,�� /*&+�• �8 �������� ���������=+�8 >,�� D*&+�=��<$"��1���#���1�"��(�����"�>�

Page 12: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � -%�

+��"���,�-*&&�

��#������ ��

���� ���1��(!�"$�����"�� �����""�(� $��(������$"����7�$��������1)���(�$�������8 � �7�$�8 ����� �0����"����%�(��� *������ ���1 ��(!�(���1��(����(��� �� �����""�)��������������������(�"��������"� ���� ��1$��(������)�(� $��(����� ������������(��������� �*�����"�#$�(��������)���"�1����� ��� ����� �$"���������������9����9��#����=�99 >��� ��(��(���1��(��"������ ���� �����""�"����������*������ ���1��(!�(���(� $��2(����� ����7�$�����������(�"������(���1�������� ������(� $��(����$"����������� � ��� � ��� � ��� ���8 � $��(������9����(������ ������"$�����������������9����9��#����=�99 >*����H"���""�1������"��� ������� "���� �"�$�� �#���"�1��� ���� ���1��(!"���� ����$"��� �����""�(� $��(���������"��� ���� ���(�������#�� ������1��� ����1��(!"��$����������� ��5�($����*��������$(��������� ���(��"$ ������$"�� �1 )�7�$��������������(������)���"�1����� ��� ����� ��"���7�$��������8 ��""��������(���� ��(�� ���"���������(���(� $��(����$� ��������"���(���#������5� ����)�-&� ����"*���

��#������ ���#� �������&� ��� ���� ������ �� ��

����7�$��������#$�(��������)�� ���������� ���1��(!��"�"���$� ��"��� �"���A"�����(� $��(������(������*�����"� ���"���������� ���� �������������� ��!�����"����#$�(������"����� �"����$������� ������������ ���1��(!"�(� $��(��������$�������#����)����� ���*������#��$���1���� �"��� "�� ��(�� �������(�"�(���(� $��(��������(��)�� ������������ ��!*�

Figure 6: NXTs communicating using Bluetooth®

4"�"��� ���������#��$����1��������� �"���� ���(���1 ��(����(��� ����������������7�$������������(�"��������"� ���� �*����� �"���� ���(������)�(� $��(����� ���������#�����"�����$���"��$���� ��������� � ����� ������ �������#����� �"���� ����"�(� $��(����� �� ���� ���������-���� � ���������/�"����"�"������ ������������� �"���� �������� �"���� ���� ������������$����������(����� ������$��������"� ��(��"���� ���"�����/*��4�� ����"������1������#$�(������"�1������ �"������� �"���������(���������"� ���� ��1�(�$"�����"�(�$�� �(�$"����"�������1��� ���� �������(�"*����8 ����(����"����������7�$�����������(�"��(($������$���(������"*������ �����"�#�$��(����(�����(������"�$"�� �#���7�$�������(� $��(�����*��8 �������&��"���� �)"�$"�� �1)�"����� �������(�"����(� $��(������� �������� �"���� ���=�*�*�������������� �"���� ��>�� �����(������"�-��%����� �/�����$"���#����$������ �(� $��(��������� ����� �"��������(���������"���������(�"*����

Page 13: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � -/�

+��"���,�-*&&�

��� �� � ��� ��� ��� ����#�� � ��� �� � �!�

7�$��������#$�(��������)�� ���������� ����"�� ��� ����� �$"��� ���"����������(�������8 � �7�$�8 ����� �0�� ��������5�������?�� 1���3�4�� � � ��)*������7�$�������(��� �#�� �8 � �(������"�����������(�""��)������ ��������$����"��#2(�������� �7�$�����������*��4�-'21������������� ����(�""����$�"�����7�$�������"��(!�� ��� ����� �1)�8 � ��(����� �7�$���1 *��7�$���������"�� ��� ����� �� ���������� ���$"��� ����"����/*%��#�7�$���1 *������#�� � ����� ����������7�$�8 �������������"���$"��������� �1���+� 2��"!������ ����$"����(���������� ��$��" ����� �$��"��#������(������(���*��4�(� ��� ��������������"����������� �� ����������+� �������"��1��������(������� ���"���� ����(� ���"���(����� �����$�������E 4 �������#�(��#�� �����4 � ;����(�""��*��������+� ���"���#$���� ��� ����������#�1��������7�$��������99 24���� ��99 27����#���"*�������99 24����#�����"�$"�� �� ����������(���7�$�8 �����"�����(����(���������������=� 4��� �����(�>�� ����������99 27����#�����"�$"�� �� ������������7�$�����������(����������"�����(����(�����=��4+������(�>*������7�$�8 ����$"�"�� �����"���#����� �����"�F"���� 2 ���G�����5(����������������������#�NO�%%&���1�$� ��#������(����(������"��"��1��"��� *��: ����7�$�8 �����"��������F"���� 2 ����G�����"����F(� ��� 2 ���G�� ��(���"�$"�� ����(�����������+� ������(������� ������7�$�8 ������� �1 )��5���"���������7�$�������#$�(��������)�� ���������� ��*��: ��(��(� $��(�������)�������E 4 ����(�$��"��"�(��������� �1)��� �������#�(��"�����"�=4 � ;P 8 � �C �78 0P 8 � >*���3������������� ���"(���������#�����(� $��(�����������(���$"�� �1��� ��������4 � ;����(�""������ �����7�$�8 ����(�����"���4������5�?*�������#��$���1���� �"��� "����������#�(��1��� ��������4 � ;����(�""������ �����7�$�8 ����(��� *��=��"�#$�(��������)��"��5������� �1���� �����#��$��*>��3������ ������� ���"(���������#�����������)�$���"������������ ����"(�� ���("�#������� ���1��(!*��

Figure 7: Interface between the ARM7 processor and the BlueCore chip

�����9 �������#�(������� "�������""�1����)��#�$������� �����7�$�8 ����(��� *������"��������$"���$���� ���� ��������������#����� ���1��(!*�������9 �������#�(���"�"����� �� ����������"���)�� ���������� ���1��(!*������ �"��������"�$"�� ����"����$� ������2��������B������(��� �(����(��)���� ������"�1���7�$�������#$�(��������)*���78 028 � ,�����(������#�� �����7�$�8 �����������4 � ;��"����� ��(��������)�������7�$�8 �����5��(�"����"��� ��������4 � ;*��

Page 14: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � -0�

+��"���,�-*&&�

4 � ;28 � ,�����(������#�� �����4 � ;��������7�$�8 �����"����� ��(��������)�������4 � ;��5��(�"����"��� ��������7�$�8 ���*���E 4 ��(� $��(�������"�$"�� �#���1������������ �(� ����(� $��(������1��� ��������7�$�8 ������� �����4 � ;����(�""��*�

#� ���'���*�1��0��� ��'��/��� � 2��'� ��/��� �3�� ����1/����

����E 4 ��� ����������7�$�8 ����(��� ��"���������B�� �#���(� $��(������� ��������4 � ;�$"��� �����#����� ����"��2$� �=1����#���"���� 2 ������� �(� ��� 2 ���>,��8 � $��(������"���� ,�� 0'&*?���1��A"�����1��",�� � ?�1��"�9����),� � �������)�1��"����� �1��,� � � ���"��� �1���3��� �(������,� � � ���� ��������"��!��"�����"�= �� �C �8 ��>��

Page 15: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � -6�

+��"���,�-*&&�

��#����� ���1��(!���(�$��"���"�$���� ���#����(�������� ����������"�$�� ��$��$����������� �@$����)*������"�$����$��$���"���9 : � ��$��$��"������������"�(��������� �1)�����4 � ;� �(��(���������*������#�����"�������$(�� �1�#��������� ���#����� �������$(����������2"� ����� ����"���������"�����*�������"�$�� ��������=�9M&&/&4>��"�����##���������"�$�� �� ���#����(��� �#�� ��E 9�E �������(���������� �5� $ �������#�%&*��3����������� ���#�� �������1�$������"�$�� �� ���#�����"������������"�����#��������E 9�E ��"�$�� �������*���������$�"���!���� ���������� ����"���-'��� �"���!���� ��������� ������#�%-� *��������1���1���� �"��� "�����($��������� ���� ���(��"$ ������� ����"�$��"��������)�� ������ ����##������#��@$��(��"*�

���$�� �($������(��"$ ������

�3��@$��()� 8 $������ 4� 9�� ��� : �00&�� B� -&%� -'D�0��� B� ;?� D;�

Figure 8: Schematic for sound output within the NXT�

Page 16: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � -'�

+��"���,�-*&&�

��#�������� � � �������"�"�(�����1���#�)���"(��1�"���� �$"��"�(��������#�(��� ���������� �� �(��(���������"�� ���������� ���$"��� �Q�4� ������#�(�"*��=� ������������,�: �������� ����"�� �"�""� 1��� ����� ��������� �����)�#�� � �����"�$"�� �� �������� ��������� ��������"������������� �������� *>���: �������������������� �����)�#�� � ����#������� ����� ��������"� $"��1��(���#$��� ���������""������������� ����1�(�$"����(����(����������B������(�����"���)������ ����(� ������"*����$�)���������� ����"(�� ���(�(���#$��)�1�#�������������� ���� �#�� � ���*������ �������(�""���� ���������� ���1��(!��"�����4 � ;����(�""��������������"���������$"��2"��(�#�(�#$�(��������)*�����4+ � �(��(����������������"���� ��2������#$�(��������)����!��(��������������� �����9: � ����� ��� ����� �������� �4A�(�����"���*�����(����(����Q�4� ������#�(����������������4 � ;����4+ � �(��(��������������� �������"����1����"�""� 1��� *��

��� �� � ��� ��� ��� ��� � 2�� �� �� �� ���� �

����(����(����������"��������4 � ;����(�""������������1������ ���� �#�� ����� ���1��(!�1$��������(�""��)������ ������� �!����(����(��������������1���� �$���� �������� ����98 74����"����(�"����� � �$����� ��� ���$���� �����$(����*�������#�������������#�(��� ��������4 � ;����(�""������-&2����(����(����="��������� �$"����-*%;����(�>� $"�����1�� �$���� �������� ������ �����1$������� ����(����(��� �#�� �����Q�4� �������� ��*������Q2����(����(����=Q-;>���"�����#����� ����"(�� ���(���)�$�,��

Figure 9: Hardware schematic for interfacing with the ARM7 microcontroller

Page 17: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � -;�

+��"���,�-*&&�

��� �� � ��� ��� ��� ��� " �� �� �� �� ���� �

����(����(����������"��������4+ ����(�""������������1������ ���� �#�� �����1��(!�1$��������(�""��)������ ������� �!����(����(�������"�����1���� �$���� �������� ����98 74����"����(�"����� � �$�������� ���$���� �����$(����*�������#�������������#�(��� ��������4+ ����(�""������?2����(����(����="��������� �$"����-*%;����(�>� $"��1�� �$���� �������� ������ �����1$����� �� ����(����(����#�� �����Q�4� �������� ��*��

Figure 10: Hardware schematic for interfacing with the AVR microcontroller

�� � � �� �4 # � �� ���5��

���� ����"� ����$� ��#� $����������(�""��"���� �����������"� �� �������@$��� ���"���������� ����1��$����� �#�������")"�� ����#$�(�����(����(��)*���� ���#����"����@$��� ���"������������ ������������� ����"��$�R������"������ ��� ����� ��������"������(���1��(������ �1)�����$"��*�����"�"�(������ ������"(��1��������@$��� ���"���������������������#�� � �������"���� $"��$����� *���3��������$"����"��"������������� �����"���1$������ ����������")"�� ��"�(��������� �1)�����4+ � �(��(���������*��4�" ����"����$��"�@$��(����"�1����� ��� ����� ���������(����������$(��#�� � �"$"�*�����"�"�@$��(��(������"�������� ����������4 � ;����(�""������ �� ����(�$"��������1���$���� ��##��#�����4 � ;����(�""������"�H��"��� �1 �(!�����#����� ���� �""�����������4+ � �(��(����������������%8 �(� $��(������� ������6� ��$��"��#�"����2$� ,���ST58 8 SS���U"�"� 1���5���� ������ ��=(>��� � ��)"�� �4A�S������"� ���"����������#����� ���������"��$�� �1��"�����������4+ ,���K&58 8 �&508 �&5'6�&5;0�&5%;�&5;/�&5%&�&5;/�&5'-�&5'�&5'%�&5'-�&5%&�&5'��&5;?�&5;0�&5%&�&5'-�&5;%�&5'�&5%&�&5'D�&5'��&5%&�&5'-�&5;%�&5'�&5%8 �&5%&�&5%?�&5'/�&5%D�&508 �&506�&50;�&503�&5%&�&56/�&5;D�&5;/�&5;0�&5'6�&5'�&5%&�&50-�&5%3�&56/L��

Page 18: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � -?�

+��"���,�-*&&�

� " ����� � �� �� � #�� � ��������������#�(��1��� ��������4 � ;� �(��(������������� �����4+ � �(��(�����������"�� ��� ������$"������������� �����%8 �(� $��(������(����������1��������4 � ;���� �4+ � �(��(���������*��������1���1���� �(��(���������"�����$��"� �� ����������������)�#�� ���(�������������(� $��(�����������#�(��1��� ���������� �� �(��(���������"��"�"���$� ��"��� �� � ��)�����(�����"����������$������ ����1���� �(��(���������"�����)�%� � *�����������#�(���"�"���$� ����(� $��(�������/?&��1��A"�$"��� ���������� �����%8 ������#�(��� ���������� �(��(���������"*������ ������"!"�#�������4+ � �(��(����������������� ��� ����� �����(��������9: � ��$��$��"�����"�#������������� ����"����� ����#�� ����4A�(�����"����#�� ��������$������"*��: ����������"������� � ���#�� � �����������"�"�����������4+ � �(��(��������������$�����"��$(��� ��� ���������������"�(�����$�$"�)�$������ ��������4 � ;� �(��(������������� ��(��������@$���� �#$�(��������)��#�����4+ � �(��(���������*��7�(�$"���#��� �������"�� ����������4 � ;� �(��(����������(���������4 � ;�(������)�#$�(������"����� �"����� �����������%8 �(� $��(������"��$� *��3���#$������������"��"������������"�����#�������4� ���4�D-�4� ;�%6'� �(��(���������*��

� �� ������ �� ��� ��� � 2�� �� �� �� ���� �typedef struct { UBYTE Power; UBYTE PwmFreq; SBYTE PwmValue[NOS_OF_AVR_OUTPUTS]; UBYTE OutputMode; UBYTE InputPower; }IOTOAVR; 9�� ���� 8 � ��� �1)���������"�$"�� ��$���� ���� ������ ����� �#�� � ����$������ ���*��$�����

��� ���(� $��(����������"�1)���"��$�� �1��"������B���*��9� 3��@ �� � ���"�����9 : � �#��@$��()�$"�� �1 )�����9: � �"������#��������������$��$�"*�����(������������

#����� ���������,�-�V�/%��� B*��E ���"���������� B*������"����������� � �#�� � ����$"�"�?��� B*���9� +��$��� � ���"�������� ���������#��������������$����$��$�*������#��"����� ���������������)�������"����

�$��$��4*�����(���������#�� �2-&&����I-&&�� �����2-&&��"�#$������ ���(��(!� �"����� �I-&&��"�#$������ ���(�$����(��(!� �"�*�

�� $��$�� ���� � ���"������$��$�� ���������(���1���������#��������1���!�1��� ����9: � ��$�"�"*��&5&&�

���"�1���!���� �&5&-� ���"�#����*������$�9�� ��� � ���"��������� �����$"�� ������#��������D+�"��"���"$���)*�����$����� ����"�(��#��$��� ��"�

1���#����"�� �����1���&���� �-��"�"��"���&��1���%���� �/��"�"��"���-��1���0���� �6��"�"��"���%����� �1���'���� �;��"�"��"���/*�

� &,�D+��"��##�� -,�D+��"����$���""� ��"$�������"��"���=� ��������"��##��� �������)���(��/� �>�� %,�D+��"���� �)"�����: ����(������������������ ��� ����� ������� �����#�� � ������� ����� � ������������������(!���"�"��$�� �1��"�����������4+ � �(��(����������1$������$�������"��$(�������#�(����"(��1�� ��1���*���: ������� ��������� ������ ��������9�� ���1)���"��$�� �1��"������&564���� �����9� 3��@ �"��$�� �1��"������&5&&*�����"�� ����(�$"������4+ �����$����##����� ���1��(!���� �� �!��$� �� ��������F����(�G�1$������"����""�� *���

Page 19: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � -D�

+��"���,�-*&&�

: ������� �������� ���� �#�� � ����������� ���1��(!����"��(����#�� � ���� �����"���@$���� �� ����������1��(!*�������1������"�#$�(��������)������9�� ���1)���"��$�� �1��"������&546���� �����9� 3��@�"��$�� �1��"������64*�����"�� ����(�$"������ ��������������#�� � ����$������ ���*��3�� � ����$������ �����"������ 2������ �������������4 � ;����(�""����"�"���������1)�����4+ � �(��(���������*�� ��� � �����1�$��#�� � ������� ����� � ����������������"�����#�������4�� ���4�D-�4� ;�%6'����(�""����(����� ��4� 74� ���*��

Page 20: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � %&�

+��"���,�-*&&�

� �� � �� ��"��� �� ��� ��� " �� �� �� �� ���� �typedef struct { UWORD AdValue[NOS_OF_AVR_INPUTS]; UWORD Buttons; UWORD Battery; }IOFROMAVR; 4�+��$�� � ���"�������� ����$��#�� �����-&�1 ���4A�(��������*������#��"����� ���������������)�������"�

���"��"������$��-�������� ���1��(!*��7$����"�� � ���"�����"���$"��#�����1$����"*��7$�����-��%���� �/��������$���� ��"���-&�1���4����$�*��

7$�����&����"�&5;33�������"*��4����$�"�#���1$���������"����"�(���1��(��($����� �#�� �������"�"�������$�"��������1$�����98 7�"(�� ���("*�

�7�����)�� � ���"���#�� �������1�$������ ��"$��� �1�����)��������� ����������4(($���(!���"�1����

��"���������� �����4+ �#�� � �������"���*��-'�1��"��"�#����� ",��� 7���-6� � &�O�44�1�������"�� � � -�O�4(($���(!���"����� ��� 7���-/�2�-0� &**/�O� �<������"����� 7���-&�2�-%��� &**;�O� ��������"������ 7���&�2�D� &**-&%/��= $�����)�� ����-/*?0?����(��($������(�$��� +>��

� �� � #�� � ����� � � �� ���

4"�����4 � �(������)�#$�(������"��� �"��������� ����1�������������������1������(���������� �����" ������ ������������ �#�� �����4+ *�������� ������������������" �""������� ���(���������������������� ���(��"�(��� � ����"�(��� *���������)���"���(�����������"�(� $��(�������"���������(� ����"�� ������������"#��������"��$(�$��"� �������� ��1�����"����"�������������)����"�"$������� �1)�����4+ *�����������"��$(�$��"�(���1 ������"#����� ������)���"���� ��� ��� ������ �������������������(����(�����������(��"��������#�� � ���*��� �� ������"��"������ � ������� ��� �� ����1���##�(��� �1)����"���*� *���������������"��"���� ��������� ��!�(����(��)��#�� ����#�� �����4+ ��"���������"#����� ������ ��� $ �������#�/� ����"�(������������"*��

Page 21: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � %-�

+��"���,�-*&&�

!� � �� ����� ���

9�� ���� ���������� ���1��(!�(� �"�#�� �'�44�1�������"��������(������1��������$ �����1�����)�=�������"����(�$��"���48 ���� �����$������������ � �����"#�� ��>*��9�� ��� ����� ����� ���������� ���1��(!�(��"�"�"��#���"� ��(�� ������� ���"$���)��� ��(����������"���62�����"$���)�#�� �����1�������"���� �#�� �����62�����"$���)����������/*/2�����"$���)��"���������� �#�������4 � ;����(�""������ �����7�$�8 ����(��� *����������(��������� ���"$���)�� ���������� ���������)�"� ��(���"�(����(��� ��������1����������#�������� ���(��($��*���������)�"� ��(����"������� �($�������#�-*?6�4���� �� ����1����������� ���������5� ����)�/*/�4*�� 8 $������(��"$ ������ ��"$�� ���,�� �����##�(�"�����1�"�� ������1�����)����������#�D�����"*�

�$���)��������� 8 $������ �##�(��=7�����)�O�D�+���">�

�� �� � �5�K 4L� �� ���K 4L� � �5�K : L� �� ���K : L�

������ ���� ����"� � � � �

�� D�+���� //D� --0� 6-?0� -0%%�

�� 6�+���� %;-� --%� -;00� 00?�

�� /*/�+����� ;%� /?� 0-&� %-'�

���� ���� ����"� � � � �

�� D�+���� %D&-� ?0?� %'-&D� ;'/%�

�� 6�+���� %;-� --%� --0%� /&;�

�� /*/�+����� ;%� /?� 0-&� -/;�

�� �� � � � �

�����1)�� 0'�$4��""$ �� �"����1)�($�������$�����1��� ���$������(�����

Figure 11: Current measurement on the MINDSTORMS NXT brick

� �����+���(��'.�� ��/�'��/�������� ���� � � ����

���� ���1��(!H"����#�� ��(��������"��������1 �������"�$"�� ������������� �������� ��������1��(!*�������� ��#��$��"�"��� ��1���� ����$"�������������#�� ��(���#����� ���1��(!�� �����$"��� �'�"������� ���!������1�������"���� �� �����$"��� �������� � ��� � ��� � ��������$ �������(������1���1�����)*��������"��� �"����#�� �� �� ������ ����� � ��� � ��� � ��� ��� ����"�����(��� �������� ���� �������� ����"������"��� �����(���������)�6�"�(�� ������$���������#$���"���� *���3�� ����"���"�����H"�(�������������� ���1��(!����#�� "�� ����� �����$�����������!������1�������"����(������1��������$ ��������� ���(������1��� �2� � �1 �������"*��������� � ������$ �����1�����)��"��������)�"��$��������������� "����� ������1����� ���� �(�����$�$"�)�� ���������1�����)��"�(����(��� ����4A8 ���� �������$���������"#�� ��*���#��������� ��"� ��������������5� ����)�6&& 4������1�����)�� ��������1����(������ *�� �

Page 22: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � %%�

+��"���,�-*&&�

Figure 12: Load on the NXT when using standard alkaline batteries

Figure 13: Load on the NXT when using the LEGO MINDSTORMS Lithium Ion rechargeable battery

Page 23: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � %/�

+��"���,�-*&&�

�� � � � � �� �� !� ��� ����&������ ���1��(!��"�1�(!� ���"�(� ����1����������"��"�����������"���""�1������$"����� � ��� � ��� � ��� �1���(������������)"�� � ����"���� �"��"��"��#����)�����(����(��� �������� ���1��(!�� ������(���������(�1��*������(���������(�1������"���������"#�� ���)��#�����"�����"�1$��������"���������1��(����(��� ��������(����(�����"��#��������$����� ��$��$������"*��

Figure 14: LEGO MINDSTORMS NXT converter cable

� ������ ��H"���"���)�=� �������������� � ��$>��������"��"��"���� � ����"�������(��"����(����� �1)����FWG��(��*��: ����������(���������(�1�������"�-���� �%�������� Q-%�(����(��������(����(������������� ��(����(����������"��#�������� � ��%5%���2������(����(���*��: ����� ��"�-���� �%�����$"��������(���������(�1���(���1��$"�� �#���1���� ����"���� �"��"��"*

Page 24: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � %0�

+��"���,�-*&&�

���� � +�"������"��� �1"���"�#��� ������������ ���($ ������������������"��(�����(� ������"���� ������(��",���

• � � � *��D-*(� ��• � � � *�� ��*(� ��• ���� ,AA� � � *"��������("*������"*(� A�������$��A1��!"A�%(A��#A�%(*1$"*"��(�#�(�����*��#��• � � � *9 2 ��*�����• � � � *$����(��� *(� �

Page 25: LEGO MINDSTORMS NXT Hardware Developer Kitblog.tkjelectronics.dk/wp-content/uploads/LEGO... · 2017-08-19 · The LEGO® MINDSTORMS® NXT brick uses various advanced electronics to

����� � ��� � ��� � ��� ���� ���� �����������������. %&&'�������� � �� ��$� � %6�

+��"���,�-*&&�

� !!����1. LEGO® MINDSTORMS® NXT hardware schematic 2. LEGO® MINDSTORMS® NXT hardware schematic 3. LEGO® MINDSTORMS® NXT Ultrasonic Sensor hardware schematic 4. LEGO® MINDSTORMS® NXT Light Sensor hardware schematic 5. LEGO® MINDSTORMS® NXT Sound Sensor hardware schematic 6. LEGO® MINDSTORMS® NXT Touch Sensor hardware schematic 7. LEGO® MINDSTORMS® NXT Ultrasonic Sensor I2C communication protocol 8. LEGO MINDSTORMS NXT ARM7 Bluetooth® interface specification