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[[Datei:Lego mindstorms nxt main brick.jpg|mini|NXT-Stein]]

Der '''NXT''' ist ein Steuerungscomputer der Produktserie [[Lego Mindstorms]]. Er besitzt Anschlüsse für mehrere [[Sensor]]en und [[Aktor]]en sowie [[Universal Serial Bus|USB]]- und [[Bluetooth]]-Schnittstellen. Der Computer kann über spezielle [[Programmiersprache]]n am [[Personal Computer|PC]] programmiert werden. Der NXT wurde Anfang 2006 auf der Messe [[Consumer Electronics Show]] vorgestellt und war seit Oktober 2006 in Deutschland erhältlich.

[[Datei:Lego Mindstorms Nxt-FLL.jpg|mini|Mindstorms-Roboter (NXT 1.0)]]
Der NXT hat einen [[ARM-Architektur|ARM-Prozessor]]. Neu waren die Geräusch- und [[Ultraschall]]-Sensoren<ref>{{Webarchiv|wayback=20110627103625|url=http://www.roberta-home.de/de/was-bietet-roberta/roberta-reihe/roberta-thema-hardware-des-lego-mindstorms-nxt-systems|text=Hardwarespezifikation des LEGO NXT Systems}}</ref>. Außerdem lässt sich ein damit ausgerüsteter Roboter auch mit einem Mobiltelefon oder Computer per [[Bluetooth]] fernsteuern. Des Weiteren ist es möglich, ein mit Kamera ausgerüstetes Mobiltelefon als Kamerasensor zu nutzen. 
Die hierzu erforderliche Software kann von der LEGO-Mindstorms-Website<ref>{{Webarchiv|url=http://mindstorms.lego.com/ |wayback=20060109150438 |text=LEGO-NXT-Website |archiv-bot=2022-03-14 09:49:15 InternetArchiveBot }}</ref> heruntergeladen werden. Dokumentationen, Software-Aktualisierungen, [[Software Development Kit]]s (SDK) und die Quellcodes der [[Firmware]] (ab Dezember 2006) sind dort ebenfalls zu finden.

== Versionen ==
Das Mindstorms-NXT-Set (8527, Standardversion) war seit Oktober 2006 in Deutschland erhältlich. Mittlerweile ist die Version 2.0 des NXT-Systems mit dem Set 8547 erhältlich. Bei diesen Versionen liegt die Software dem Set bei.
Außerdem gibt es noch das Education Basis Set (9797), welches eine besonders für den Schulalltag optimierte Version in einer robusten Kunststoffkiste darstellt. Die Software muss hier, im Gegensatz zu den anderen Versionen, separat erworben werden.

Am 7. Januar 2013 stellte LEGO auf der [[Consumer Electronics Show|CES]] das Nachfolgersystem Mindstorms EV3 vor, welches Motor- und Sensorkompatibilität mit dem NXT aufweist. Zusätzlich wurde gegenüber dem NXT der Ultraschall- durch einen Infrarot-Abstandssensor ausgetauscht und ein [[Gyrosensor]] hinzugefügt. Das neue Modell kam im September 2013 auf den Markt.<ref name="heise_ank" /><ref name="zeit_1" />

== Grundausstattung ==
Das Lego-Mindstorms-NXT-Set enthält:
* einen programmierbaren NXT-Stein mit 32-Bit-Mikroprozessor, Real-Sound-Lautsprecher, [[Bluetooth]]- und [[USB]]-Anschluss, vier Sensor- und drei Motoranschlüsse,
* drei [[Servomotor]]en mit eingebauten [[Drehgeber|Rotationssensoren]], Genauigkeit 1°
[[Datei:Lego mindstorms nxt motor.jpg|mini|Motor mit eingebautem Drehsensor]]
* einen (NXT 1.0) bzw. zwei (NXT 2.0) Tastsensoren ([[:Datei:Lego mindstorms nxt touch sensor.jpg|Bild]])
* [[Ultraschallsensor]] ([[:Datei:Lego mindstorms nxt ultrasonic sensor.jpg|Bild]]) Er kann den Abstand zwischen sich und einem Objekt messen. Der Messbereich liegt zwischen 6 cm und 255 cm.
* Lichtsensor ([[:Datei:Lego mindstorms light sensor.jpg|Bild]]) (NXT 1.0) bzw. Farbsensor (NXT 2.0)
* Schallsensor ([[:Datei:Lego mindstorms nxt normal sound sensor.jpg|Bild]]) (nur NXT 1.0)
* sieben 6-Draht-Anschlusskabel (davon 1 × 20 cm, 4 × 35 cm und 2 × 50 cm)
* 619 Lego-Technik-Elemente
* Bauanleitungen
* Test-/Kalibrierungsunterlage
* NXT-G, eine grafische [[Programmierwerkzeug|integrierte Entwicklungsumgebung]] für die Betriebssysteme [[Windows]] und [[macOS]]
* USB-Kabel

== Hardware-Spezifikationen des NXT-Steins ==
* [[Atmel]]-[[ARM-Architektur|ARM]]-Prozessor, AT91SAM7S256; 256 [[Byte|kB]] [[Flash-Speicher]], 64 kBRAM, 48 MHz
* [[Koprozessor]]: Atmel 8-Bit [[Atmel AVR|AVR]], ATmega48; 4 kB Flash-Speicher, 512 Byte RAM, 8 MHz
* [[Bluetooth]]: [[Cambridge Silicon Radio|CSR]] BlueCore 4 v2.0 +EDR; unterstützt das [[Serial Port Profile]] (SPP), 26 MHz
* [[USB 2.0|USB-2.0]]-Anschluss, 12 Mbit/s
* drei Motorausgänge mit Rückkanal
* vier Sensoreingänge, analog und digital ([[I²C]]) kombiniert
* der vierte Eingang kann als High-Speed-Port, entsprechend [[IEC 61158]] Type 4/EN 50170, genutzt werden
* Punktmatrix [[Flüssigkristallanzeige|LC-Anzeige]]; 100 × 64 Pixel, Abmessungen: 26 mm × 40,6 mm
* Soundausgabe mit 8-Bit-Auflösung und einer [[Abtastrate]] von 2 bis 16 kHz
* Open Source [[Firmware]].

== Verbindungskabel ==
[[Datei:Lego mindstorms nxt cable.jpg|mini|Kabel]]

Die NXT-Grundpackung (Set 8547) enthält sieben NXT-Verbindungskabel.<ref>[http://www.kinder-technik.de/wp-content/uploads/2013/01/extension2.jpg kinder-technik.de]</ref>

Es handelt sich um ein sechspoliges Kabel mit einer Art [[RJ-Steckverbindung|RJ12]]-Stecker. Der einzige Unterschied zu einem RJ12-Stecker besteht darin, dass die Verbindungsnase seitlich und nicht mittig sitzt.

Es gibt auch Adapterkabel (Set 8528) zu den alten Verbindungskabeln des RCX. Somit können alle analogen Sensoren des RCX (Vorgänger des NXT) benutzt werden, allerdings wird hierfür bei der Standard-Programmierumgebung „NXT-G“ ein (kostenloses) Update benötigt, damit die Sensoren angesprochen werden können.

=== Belegung der Buchse ===
{| class="wikitable" style="text-align:center"
|- class="hintergrundfarbe8"
!class="hintergrundfarbe6"| Pinnummer
!class="hintergrundfarbe9"| 1
!class="hintergrundfarbe8"| 2
!class="hintergrundfarbe8"| 3
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!class="hintergrundfarbe8"| 5
!class="hintergrundfarbe8"| 6
|-
| Funktion
| Analog IN bzw. +9 V
| GND
| GND
| +4,3 V
| [[I²C]]-SCL bzw. [[RS485]]-A
| [[I²C]]-SDA bzw. [[RS485]]-B
|-
|}

== Zubehör ==
Alle Sensoren und der NXT-Stein selbst sind auch einzeln erhältlich.

* Set 9798 Akku (9 V); 1400 mAh dazu passend 9833 Trafo
* Set 9693 Akku (10 V); 2100 mAh dazu passend 8887 Trafo
* Set 8529 enthält sieben NXT-Verbindungskabel; einmal 20 cm, viermal 35 cm, zweimal 50 cm
* Set 8528 enthält drei Adapterkabel für RCX-Motoren und -Sensoren
* Set 9797 Die Schulversion (431 Teile) des Mindstorms-NXT-Sets enthält seit Juli 2010 einen 2100-mAh-[[Li-Ionen-Akku]] und drei Adapterkabel für den Anschluss von Lampen und älteren Motoren und Sensoren, LEGO-Technik-Elemente. Die Software muss separat erworben werden, ist allerdings auch eine erweiterte Schulversion: LEGO 2000080. Sie enthält einen Robot-Educator (Lernprogramme mit 3D-Animationen) und DATA Logging (Messdatenerfassung).

Außerdem gibt es mittlerweile diverse Sensoren von anderen Firmen, die nicht direkt von der [[NXT-G]] unterstützt werden. LEGO bietet mittlerweile aber eine Aktualisierung für NXT-G an, mit der man Blöcke dieser Sensoren einbinden kann.

Eine Sonderstellung hat hier die Firma HiTechnic, die seit dem 17. September 2007 offiziell mit LEGO zusammenarbeitet. HiTechnic hat die Erlaubnis erhalten, das offizielle Sensorengehäuse von LEGO zu verwenden. Außerdem vertreibt LEGO diese Sensoren nun auch selbst. Folgende Sensoren von HiTechnic wurden von LEGO ins Programm aufgenommen:[[Datei:Lego mindstorms nxt ultrasonic sensor.jpg|mini|Ultraschall-Entfernungsmesser]]
* [[Infrarot]]-Sucher
* [[Kreiselplattform|Kreisel]]-Sensor
* [[Farbsensor]]
* [[Beschleunigungssensor]]
* [[Kompass]]-Sensor
* [[Temperatur]]-Sensor
* [[Optischer Näherungsschalter|EOPD-Sensor]]

LEGO verkauft auch den [[RFID]]-Sensor der Firma Codatex.

== Programmierung ==
Die von LEGO bereitgestellte grafikbasierte Programmierumgebung [[NXT-G]] wurde von Lego in Zusammenarbeit mit [[National Instruments]] entwickelt und baut auf der grafischen Programmieroberfläche [[LabVIEW|LabView]] auf. Diesem Programm liegen Schritt-für-Schritt Programmieranleitungen von allen Grundfunktionalitäten bei. Daneben existiert aber auch eine Vielzahl alternativer Programmiermöglichkeiten.

=== Alternative Programmiersprachen ===
Alternative Programmiersprachen ermöglichen es, eigene Programme zu schreiben und zu kompilieren, die wie NXT-G-Programme direkt auf dem NXT laufen. Teils kommt hierfür eine eigene Firmware zum Einsatz, teils kann die Original-Firmware weiterverwendet werden.

* NBC (Next Byte Code) ist eine Sprache mit Assembler-ähnlicher Syntax
* [[Not eXactly C|NXC]] (Not eXactly C), eine Sprache mit C-ähnlicher Syntax
* [[leJOS]], ein [[Java (Programmiersprache)|Java]]-[[Betriebssystem]] für NXT und [[Robotic Command Explorer|RCX]]
* [[nxtOSEK]], ein Echtzeit-Betriebssystem, das als einziges die native Ausführung von C- und C++-Code ermöglicht
* [[pbLua]], eine [[Lua]]-Implementierung
* [[LabVIEW]], LabVIEW-Toolkit für LEGO MINDSTORM NXT (Robolab)
* RobotC, von Robotics Academy vertriebene Sprache mit einer an C angelehnten Syntax
* [[Enchanting]], Ein auf Scratch/BYOB basierendes Toolkit, das LeJos als Firmware verwendet, für NXT
* nxt, eine für Microsoft [[Touch Develop]] entwickelte Bibliothek, um den NXT direkt auf einem Windows Phone zu programmieren

=== Ferngesteuerte Programmierung ===
Zur ferngesteuerten Programmierung werden Bibliotheken für Programmiersprachen angeboten, die den NXT über eine Bluetooth- oder USB-Verbindung fernsteuern können. Das Programm selbst läuft hierbei auf dem fernsteuernden Rechner. Hierzu zählen unter anderem:

* MindSqualls, eine [[Programmbibliothek]] für das [[.Net-Framework]], um Programme zu entwickeln, die den NXT per Bluetooth fernsteuern
* [[AForge.NET]], enthält eine Programmbibliothek ähnlich MindSqualls
* MonoBrick, eine [[Lego Mindstorms]] Kommunikation Bibliothek in [[C (Programmiersprache)|C]], die es erlaubt Programme zu entwickeln, welche den NXT über eine Bluetooth- oder USB-Verbindung fernsteuern
* RWTH – Mindstorms NXT Toolbox,<ref>[http://www.mindstorms.rwth-aachen.de/ RWTH - Mindstorms NXT Toolbox]</ref> Bibliothek (sowie Dokumentation und Beispiele), um den NXT aus [[Matlab]] per Bluetooth oder USB zu steuern
* MIT App Inventor (ehemals „Google App Inventor“), erlaubt die Entwicklung von Programmen für das Betriebssystem Android und stellt auch Komponenten<ref>{{Webarchiv|url=http://beta.appinventor.mit.edu/learn/reference/components/legomindstorms.html |wayback=20130928043957 |text=LEGO MINDSTORMS - App Inventor for Android |archiv-bot=2019-04-25 08:55:13 InternetArchiveBot }}</ref> zur Verfügung, mit denen sich der NXT per Bluetooth fernsteuern lässt

=== Entwicklungsumgebungen ===
* BricxCC (Bricx Command Center), Entwicklungsumgebung für NXC und NBC
* [[Microsoft Robotics Studio]] 1.5, Visuelle Entwicklungsumgebung und 3D-Testumgebung für diverse Hardware-Plattformen (u. a. LEGO Mindstoms NXT)
* ROBOLAB ab Version 2.9
* Tuxminds, visuelle Entwicklungsumgebung für diverse Hardware-Plattformen (LEGO, Asuro, …)
* [[Open Roberta]], visuelle Entwicklungsumgebung für diverse Hardware-Plattformen (LEGO Mindstorms EV3 mit [[Java (Programmiersprache)|Java]]-[[Betriebssystem]] ''[[leJOS]] oder ev3dev, LEGO Mindstorms NXT, ...'')<ref>{{Internetquelle|url=https://lab.open-roberta.org/|titel=Open Roberta Lab|abruf=2017-08-18}}</ref>

=== Simulationsumgebungen ===
* SimLejos, Dreidimensionale Simulationsumgebung für das [[Java (Programmiersprache)|Java]]-[[Betriebssystem]] ''[[leJOS]]''
* Virtual Worlds, Simulationsumgebung für die Programmiersprache RobotC für NXT

=== Nachfolgesystem Mindstorms EV3 ===
Am 7. Januar 2013 präsentierte LEGO auf [[Consumer Electronics Show]] ein neues Mindstorms-System namens EV3, die erste offizielle Ankündigung stammt vom 4. Januar 2013.<ref>{{Webarchiv|url=http://mindstorms.lego.com/en-us/News/ReadMore/Default.aspx?id=476243 |wayback=20131003031934 |text=mindstorms.lego.com |archiv-bot=2022-03-14 09:49:15 InternetArchiveBot }}</ref> EV3 ist eine Weiterentwicklung (Evolution) des LEGO Mindstorms NXT Systems<ref>[http://roberta-home.de/de/aktuelles/lego-mindstorms-ev3-ein-erster-Überblick EV3-Überblick]</ref>

* Auf dem EV3 läuft ein embedded Linux basierend auf Red Hat. Von einem MicroSD Karten Slot lassen sich aber auch alternative Betriebssysteme wie ev3dev, ein auf Debian basierendes Linuxsystem, starten.

== Wettbewerbe ==
Mit dem LEGO Mindstorms System werden verschiedene Wettbewerbe wie zum Beispiel die [[World Robot Olympiad]]<ref>Webseite zur World Robot Olympiad von „TECHNIK BEGEISTERT e. V.“: [http://www.technik-begeistert.org/index.php/de-wro-2013-infos World Robot Olympiad]</ref> bestritten.
Ein regelmäßig stattfindender Wettbewerb für Schülerinnen und Schüler, der in verschiedenen Teilen der Welt ausgetragen wird, ist die [[First Lego League]].<ref>Webseite für Zentral-Europa von „Hands On Technology“: [http://www.hands-on-technology.de/firstlegoleague first lego league]</ref>
Weitere Wettbewerbe sind z. B. der [[RoboCup]] oder RoboRace der Universität Stuttgart.

== Literatur ==
* Fraunhofer IAIS: ''[[Roberta – Lernen mit Robotern|Roberta]] – Grundlagen und Experimente für LEGO Mindstorms NXT''. Fraunhofer Verlag IRB, 2007, ISBN 978-3-8167-7807-3
* Mario Ferrari et al.: ''Building Robots with LEGO Mindstorms Nxt''. Syngress Media, 2007, ISBN 978-1-59749-152-5 (englisch)
* Daniel Braun: ''Roboter programmieren mit NXC für LEGO MINDSTORMS NXT''. Mitp-Verlag, 2009, ISBN 3-8266-5070-0
* Matthias Paul Scholz: ''Roboterwesen bauen und programmieren: Ein Einstieg in LEGO MINDSTORMS NXT''. 2. überarbeitete Auflage. mitp, 2012, ISBN 978-3-8266-9446-2
* Trella Sebastian, Thorsten Leimbach: ''Roberta Programmieren mit LabVIEW''. 1. Auflage. 2014, ISBN 978-3-8396-0692-6

== Weblinks ==
{{Commonscat|Lego Mindstorms|Lego Mindstorms}}
* {{Internetquelle|url=http://roberta-home.de/sites/default/files/Vergleich%20Programmiersprachen%20NXT%20v-1.2.pdf|titel=LEGO Mindstorms NXT – Programmiersprachen im Überblick|hrsg=Fraunhofer IAIS|format=PDF|abruf=21. September 2010}}
* [http://www.ist.uni-stuttgart.de/roborace/ RoboRace]

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="zeit_1">{{Internetquelle | titel=Lego Mindstorms ist kein Kinderspielzeug | titelerg=LEGO EV3 | hrsg=[[Zeit Online]] | url=http://www.zeit.de/digital/games/2013-09/lego-mindstorms-ev3 | datum=2013-09-15 | abruf=2013-09-18}}
</ref>
<ref name="heise_ank">{{Internetquelle | titel=Mindstorms EV3: Lego kündigt neuen Robotikbaukasten an | hrsg=[[heise online]]| url=https://www.heise.de/newsticker/meldung/Mindstorms-EV3-Lego-kuendigt-neuen-Robotikbaukasten-an-1778288.html | datum=2013-01-07 | abruf=2013-09-18}}
</ref>
</references>

{{SORTIERUNG:Nxt}}
[[Kategorie:Mindstorms]]
[[Kategorie:Robotik]]
[[Kategorie:Controller (Hardware)]]
[[Kategorie:Mechatronik]]
[[Kategorie:Speicherprogrammierbare Steuerung]]

[[ja:MINDSTORMS#レゴマインドストーム NXT]]
[[nl:LEGO Mindstorms#Mindstorms NXT]]

Lego Mindstorms NXT - Versionsgeschichte

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