AlphaBot Sensorbrücken: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Kategorie:AlphaBot]]
[[Kategorie:AlphaBot]]
[[Datei:R3-PLUS-1.jpg|thumb|rigth|450px|Abb. 1: Arduino UNO R3 PLUS von Waveshare]]
[[Datei:.jpg|thumb|rigth|450px|Abb. 1: AlphaBot Maiboard]]
'''Autoren:''' [[Benutzer:Marc_Ebmeyer| Marc Ebmeyer]]
'''Autoren:''' [[Benutzer:Marc_Ebmeyer| Marc Ebmeyer]]


== Einleitung ==
== Einleitung ==
Der Alpha Bot besitzt verschiedene brücken, welche Gesetzt werden müssen.
Der AlphaBot besitzt verschiedene Brücken, welche gesetzt werden müssen. Diese Brücken verbinden Sensoren und Aktoren des AlphaBot mit dem Arduino. Der Arduino Uno Plus hat eine begrenzte Anzahl an Ein- und Ausgängen, daher sind einige IO-Pins mehrfach belegt.
Diese bestimmen unteranderem, welche Sensoren benutzt werden.
Aufgrund der begrenzten Menge an Pin am Arduino Uno sind Sensoren an diversern Pins doppelt belegt.
Ist dieses der Fall können Fehlfunktionen auftreten, da zwei Sensoren angesteuert werden.
Ist dieses der Fall können Fehlfunktionen auftreten, da zwei Sensoren angesteuert werden.
Um dieses zu vermeiden dient die untenstehende Tabelle.
Um dieses zu vermeiden dient Tabelle 1.
In der Diagonalen stehen die Pins die der jeweilige Sensor am Arduino belegt.


== Sensor Pinbelegung Kolisionsliste==
== Sensor Pinbelegung Kollisionsliste ==
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+ style = "text-align: left"|Tabelle 1: AlphaBit Portbelegung
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! !! Ultraschall !! Infrarot Abstandssensor !! Linienverfolger !! Drehzahlsensor !! Servo !! Ir-Fernbedienung !! Motor !! XBee-Modul !! Display !! RGB-LED !! Joystick !! Temperatur-Sensor !! Poti !!Real Time Clock !!  Beschleunigungs-Sensor  
! !! Ultraschall !! Infrarot-Abstandssensor !! Linienverfolger !! Drehzahlsensor !! Servo_1 !! Servo_2 !! Ir-Fernbedienung !! Motor !! Dual-Mode-Bluetooth-Modul !! OLED-Display !! RGB-LED !! Joystick !! Temperatur-Sensor !! Poti !!Real Time Clock !!  Beschleunigungs-Sensor !! Pieo Summer
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| Ultraschall || || || || || || ||  || || || || || || || ||  
| Ultraschall || D11; D12 ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center;" | ❌ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center;" | ❌ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center;" | ❌  ||
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| Infrarot Abstandssenso ||  || || || || || || || || || || || || || ||  
| Infrarot-Abstandssensor || style="text-align:center" | ✅ || A4; A5; D7; D8|| style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center;" | ❌ || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center;" | ❌ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||
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| Linienverfolger ||  || || || || || || || || || || || || || ||  
| Linienverfolger || style="text-align:center;" | ❌ ||style="text-align:center" | ✅ || D10; D11; D12; D13 || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center;" | ❌||  style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center;" | ❌ || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center;" | ❌ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center;" | ❌  ||
|-  
|-  
| Drehzahlsensor  || || || || || || || || || || || || || || ||  
| Drehzahlsensor  || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅|| D2; D3 ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||
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|-  
| Servo || || || || || || || || || || || || || || ||  
| Servo_1 || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || D9||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center;" | ❌ || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||
|-  
|-  
| Ir-Fernbedienung  || || || || || || || || || || || || || || ||
| Servo_2 || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center;" | ❌ || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || D10|| style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||
|-  
|-  
| Motor || || || || || || || || || || || || || || ||  
| Ir-Fernbedienung  || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || D4 || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center;" | ❌ || style="text-align:center" | ✅ ||
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|-  
| XBee Modul || || || || || || || || || || || || || || ||   
| Motor || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || A0; A1; A2; A3; D5; D6 ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center;" | ❌ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||  style="text-align:center" | ✅ ||
|-  
|-  
| Display || || || || || || || || || || || || ||  || ||   
| Dual-Mode-Bluetooth-Modul  || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center;" | ❌ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center;" | ❌||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || D1; D2; D9; D10|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅  ||  style="text-align:center" | ✅||
|-  
|-  
| RGB LED ||  || || ||  || || ||  || || || || || ||  || ||  
|OLED-Display ||  style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center;" | ❌||style="text-align:center" | ✅ ||  style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || IC² -Addresse: 0x3C/0x3D ; SCL; SDA; D7; D8 ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅  || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||
|-  
|-  
| Joystick || || || || || || || || || || || || ||  || ||
| RGB LED ||style="text-align:center;" | ❌ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center;" | ❌ || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||D5; D6; D12 || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅  ||
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|-  
| Temperatur-Sensor || || || || || || ||  || || || || || || || ||   
| Joystick  || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center;" | ❌||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ ||  style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ ||A1; A2; A3; A4; A5 || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||   style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||
|-  
|-  
| Poti  || || || || || || || || || ||  || || ||  || || 
| Temperatur-Sensor || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅|| IC² -Addresse: 48; SCL; SDA || style="text-align:center" | ✅||  style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||  style="text-align:center" | ✅ ||
|-  
|-  
| Real Time Clock ||  || || ||  || || || || || || || || || || ||   
| Poti ||  style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||  style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center;" | ❌||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || A0 || style="text-align:center" | ✅   || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅  ||
|-  
|-  
| Beschleunigungs-Sensor || || || ||  || || || || || || || || || || ||
| Real Time Clock ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| IC² -Addresse: 0x68 ; SCL; SDA  || style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||
 
|}
 
== Bestückung des UNO PLUS ==
[[Datei:UNO-PLUS-intro.jpg|thumb|rigth|450px|Abb. 2: Bauteile des Arduino UNO R3 PLUS von Waveshare]]
{| class="wikitable"
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!  !!  Bauteil !! Bemerkung
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| <big><big>&#9312;</big></big> || ATMEGA328P-AU||
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| <big><big>&#9313;</big></big> || AMS1117-3.3|| 3,3&thinsp;V Spannungsregler
|-  
| <big><big>&#9314;</big></big> || NCP1117ST50T3G|| 5&thinsp;V Spannungsregler
|-  
| <big><big>&#9315;</big></big> || FT232RL|| USB zu UART Anschluss
|-  
| <big><big>&#9316;</big></big> || Arduino Interface|| kompatibel mit dem standard Arduino Interface, zusätzliche Analogeingänge A6 (CFG), A7
|-  
|-  
| <big><big>&#9317;</big></big> || ICSP Interface||
| Beschleunigungs-Sensor  || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center;" | ❌ || style="text-align:center" | ✅||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅||  style="text-align:center" | ✅ || IC² -Addresse: 0x53 ; SCL; SDA; D4  || style="text-align:center" | ✅  ||
|-  
|-  
| <big><big>&#9318;</big></big> || MICRO USB Anschluss || Serielle Verbindung zum PC
| Piezo-Summer  || style="text-align:center;" | ❌  || style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center;" | ❌ ||style="text-align:center" | ✅  ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅|| style="text-align:center" | ✅ ||style="text-align:center" | ✅ || style="text-align:center" | ✅  || style="text-align:center" | ✅ ||D11  ||
|-  
| <big><big>&#9319;</big></big> || Spannungsausgang || 3,3&thinsp;V oder 5&thinsp;V Spannungsebene, konfiguriert durch durch den Schalter <big>&#9327;</big> (Ausgang/gemeinsamer GND)
|-  
| <big><big>&#9320;</big></big> || FT232 || Prorammierung des Bootloaders für dem µC
|-  
| <big><big>&#9321;</big></big> || DC Eingang||7&thinsp;V ~ 12&thinsp;V
|-  
| <big><big>&#9322;</big></big> || Reset||
|-  
| <big><big>&#9323;</big></big> || Spannungsanzeige LED||
|-  
| <big><big>&#9324;</big></big> || Serielle Anzeige LEDs Rx/Tx||
|-  
| <big><big>&#9325;</big></big> || User LED||
|-  
| <big><big>&#9326;</big></big> || 500&thinsp;mA selbstheilende Sicherung||
|-  
| <big><big>&#9327;</big></big> || Spannungskonfigurator|| zur Konfiguration der Versorgungsspannung (default: 5&thinsp;V)
|-  
| <big><big>&#9328;</big></big> || Bootloader Auswahlschalter || ON : Der µC wird durch die Spannungsversorgung zurückgesetzt oder wenn andere USB Geräte an den PC angeschlossen werden (default)<br>OFF : Das gespeicherte programm läuft bei Spannungsversorgung sofort und der µC wird nicht zurückgesetzt, wenn wenn andere USB Geräte an den PC angeschlossen werden
 
|-
|}
|}
== UNO PLUS Expansion Headers==
[[Datei:UNO-PLUS-PIN.jpg|thumb|rigth|400px|Abb. 3: Pinbelegung des Arduino UNO R3 PLUS]]
== UNO PLUS Abmaße==
[[Datei:UNO-PLUS-size.jpg|thumb|rigth|400px|Abb. 4: Abmaße des Arduino UNO R3 PLUS]]
== UNO PLUS Fotos ==
<gallery mode="slideshow" caption="Installationsabläufe als Slideshow" style="max-width:500px">
Datei:UNO-PLUS-1.jpg|Oberseite
Datei:UNO-PLUS-3.jpg|Unterseite
Datei:UNO-PLUS-4.jpg|UNO PLUS mit Motorplatine
Datei:UNO-PLUS-5.jpg|UNO PLUS mit IO Erweiterung
Datei:UNO-PLUS-6.jpg|UNO PLUS mit Wifi Erweiterung und Sensoren
Datei:UNO-PLUS-7.jpg|UNO PLUS mit XBee Erweiterung und Sensoren
Datei:UNO-PLUS-8.jpg|UNO PLUS mit GPS/GSM Erweiterung
</gallery>


== Download ==
== Download ==
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== Weiterführende Links ==
== Weiterführende Links ==
* [https://www.waveshare.com/wiki/UNO_PLUS Waveshare Wiki: Uno Plus]
* [https://www.waveshare.com/wiki/UNO_PLUS Waveshare Wiki: Uno Plus]
 
* [https://wiki.hshl.de/wiki/index.php/AlphaBot_Hauptplatine Hauptplatine]
 
* [https://wiki.hshl.de/wiki/index.php/AlphaBot_Multisensor-Shield Multisensor-Shield]
 
* [https://wiki.hshl.de/wiki/index.php/AlphaBot_Weiterentwicklungen Weiterentwicklungen]
* [https://www.waveshare.com/product/robotics/mobile-robots/alphabot-pi3-b-plus.htm Waveshare Homepage]
* [https://www.waveshare.com/wiki/AlphaBot Waveshare Wiki: AlphaBot]
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Aktuelle Version vom 11. April 2023, 11:35 Uhr

Datei:.jpg
Abb. 1: AlphaBot Maiboard

Autoren: Marc Ebmeyer

Einleitung

Der AlphaBot besitzt verschiedene Brücken, welche gesetzt werden müssen. Diese Brücken verbinden Sensoren und Aktoren des AlphaBot mit dem Arduino. Der Arduino Uno Plus hat eine begrenzte Anzahl an Ein- und Ausgängen, daher sind einige IO-Pins mehrfach belegt. Ist dieses der Fall können Fehlfunktionen auftreten, da zwei Sensoren angesteuert werden. Um dieses zu vermeiden dient Tabelle 1. In der Diagonalen stehen die Pins die der jeweilige Sensor am Arduino belegt.

Sensor Pinbelegung Kollisionsliste

Tabelle 1: AlphaBit Portbelegung
Ultraschall Infrarot-Abstandssensor Linienverfolger Drehzahlsensor Servo_1 Servo_2 Ir-Fernbedienung Motor Dual-Mode-Bluetooth-Modul OLED-Display RGB-LED Joystick Temperatur-Sensor Poti Real Time Clock Beschleunigungs-Sensor Pieo Summer
Ultraschall D11; D12 ✅ ❌ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ❌ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ❌
Infrarot-Abstandssensor ✅ A4; A5; D7; D8 ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ❌ ✅ ❌ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅
Linienverfolger ❌ ✅ D10; D11; D12; D13 ✅ ✅ ❌ ✅ ✅ ❌ ✅ ❌ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ❌
Drehzahlsensor ✅ ✅ ✅ D2; D3 ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅
Servo_1 ✅ ✅ ✅ ✅ D9 ✅ ✅ ✅ ❌ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅
Servo_2 ✅ ✅ ❌ ✅ ✅ D10 ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅
Ir-Fernbedienung ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ D4 ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ❌ ✅
Motor ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ A0; A1; A2; A3; D5; D6 ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ❌ ✅ ✅ ✅
Dual-Mode-Bluetooth-Modul ✅ ✅ ❌ ✅ ❌ ✅ ✅ ✅ D1; D2; D9; D10 ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅
OLED-Display ✅ ❌ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ IC² -Addresse: 0x3C/0x3D ; SCL; SDA; D7; D8 ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅
RGB LED ❌ ✅ ❌ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ D5; D6; D12 ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅
Joystick ✅ ❌ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ A1; A2; A3; A4; A5 ✅ ✅ ✅ ✅ ✅
Temperatur-Sensor ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ IC² -Addresse: 48; SCL; SDA ✅ ✅ ✅ ✅
Poti ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ❌ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ A0 ✅ ✅ ✅
Real Time Clock ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ IC² -Addresse: 0x68 ; SCL; SDA ✅ ✅
Beschleunigungs-Sensor ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ❌ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ IC² -Addresse: 0x53 ; SCL; SDA; D4 ✅
Piezo-Summer ❌ ✅ ❌ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ D11

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