こちらが、おなじみのNXT用のモーターです。
このモーターにつながっているのが、「教育用レゴマインドストームNXT」に付いてくる「変換ケーブル」です。これは、RCX用の部品をつなぐためのもので 、リテール版（一般用）には付いてこない部品です。
ここではまず、この変換ケーブルのしくみについて紹介します。

変換ケーブルの先端をよく見てみましょう。写真の部分をプラグと呼びます。電話線のプラグによく似ていますが、ツメ（ラッチ）の位置が違うので、電話器にはつながりません。
なお、このプラグには金属の端子が6つ並んで付いています。この端子には1番から6番までの番号が付けられています。ここでは端子のことを「1番ピン」「2番ピン」、、、と呼ぶことにします。

LEGO社のwebサイトで公開している資料（HDK)を見ると、出力ポートの役割について分かります。写真はその資料の一部です。
英語なので読むのが一苦労ですが、これによると、1番ピンと2番ピンがモーターを動かすための端子であることが分かります。

果たして1番ピンと2番ピンがどの端子につながっているのか？
テスターを使って確認してみました。テスターのモードを抵抗値に合わせて、両はじから抵抗値を測定してみます。
もし、抵抗値が減れば、線がつながっていることになります。

そうして調べた結果、端子が図のようにつながっていることが分かりました（図は上から見た状態になっています）。
ポッチ型の端子は4つのポッチでできてますが、そのうち2つずつは内部でつながっていることに注意してください。

以上のことをふまえて、NXTインテリジェントブロックを使わずにモーターを回してみたいと思います。
電池1本とリードクリップを用意して、写真のようにつなぎます。1番ピン側を電池のプラスに、2番ピン側を電池のマイナスにつなぎました。
すると、矢印の方向にモーターが回転し始めました！この方向を「プラスの回転方向」と呼ぶことにします。
では、モーターの回転に注目してみましょう、、、速度が非常に遅いです。これは電池の電圧が低いためです。
接続する電池の本数を増やせば、モーターの速度を上げることができます。ただし、9V以上の電圧は加えないでください。

電池の向きを逆にしてみました、、、今度は逆の向きに回転しはじめました！
この回転の向きを「マイナスの回転方向」と呼ぶことにします。

説明書には、NXT用モーターの内部が図解されています。
ここでは、図に描かれている「タコメーター」について紹介します。

タコメーターは、モーターの「回転の速度」と「回転の向き」「回転の角度」を知るためのセンサーです。
タコメーター（ロータリーエンコーダーとも言います）は 1つのLEDと2つのフォトトランジスタでできています。
LEDは光を出すための部品、フォトトランジスタは光を受け取るための部品です。円盤にはスリット（すき間）があり、 回転すると光がもれるように作られています。この光を読み取ると、速度や角度が分かるのです。

LEGO社の公開している資料（HDK）によると、出力ポートの5番ピンと6番ピンがタコメーターの出力信号に割り当てられています。 5番ピンが回転の信号を伝える端子、6番ピンが回転方向を伝える端子です。

測定器をつないだ様子です。これはつなぎ間違えるとあぶないので、真似しないでください。 センサーの回路を動かすためには電源を入れる必要があります。そこで、1.2Vの電池を直列にして3.6Vを作って、プラス側は4番ピンにつなぎ、電池のマイナス側を3番ピンにつないでみました。
電圧が若干足りません（4.3V推奨）が問題なく動きました。

5番ピンと6番ピンをオシロスコープにつないでみました（オシロスコープについては、エレキ入門の第2回目を読んでください）。
端子の電圧は両方ともハイ（High）な状態になっています。

モーターを「プラス方向」に手で回してみました。
NXT用のモーターは手で回した場合の回転量も読み取れます。

プラス方向に回した場合のグラフです。
センサの信号がグラフとなって表れました。グラフは波のような形をしているので、「波形」と呼びます。波形は両方とも電圧が4ミリ秒（4/1000秒）くらいロウ（Low）に落ちています。
軸を回すスピードによって、電圧の落ちる間隔が変わるようです。

そして、マイナス方向に回した場合の波形です。

わかりにくかったので、図にしてみました。上半分がプラス方向の場合の波形、。上半分がマイナス方向の場合の波形です。
ここではモーターの回転方向によって、波形の出るタイミングが入れ替わっていることに注目してください。このタイミングのずれをマイコンで読み取ることで回転方向が分かるのです。
さらに、波形の上下する数を数えると、モーターの回転角度と回転速度が分かります。

なぜ波形の出るタイミングが入れ替わるのか？
その理由はセンサの取り付け位置にあります。光を受け取るためのフォトトランジスタは若干ずれた位置に置かれていて、スリットの通過する方向によって遅れが生じるようになっているのです。

こちらの写真は資料（HDK）からの引用で、NXT内部の回路図です。モーターから出た信号の端子がマイコンにつながっている部分を描いています。 さすがに専門的すぎて難しいので説明は省きますが、信号の乱れをなくすための工夫が一杯なされていることが分かります。