Echolot Tiefenmesser bauen

#4005081
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Hallo,

ich möchte gerne einen Tiefenmesser mit einem Messbereich 1...50m bauen.

kann mir jemand ein Beispiel für Programmierung eines PIC 
Mikrocontrollers bzw ein funktionierendes Programm für Tiefenmessung, 
zur Verfügung stellen?
In Programmiersprache C oder ähnlicher.

Mein Geber: max Tiefe- 100m, Abstrahlwinkel 45° bei 40 kHz

Danke im Voraus.

Grüße
#4005085
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Viktor Töws schrieb:
> Hallo,
>
> ich möchte gerne einen Tiefenmesser mit einem Messbereich 1...50m bauen.
>
> kann mir jemand ein Beispiel für Programmierung eines PIC
> Mikrocontrollers bzw ein funktionierendes Programm für Tiefenmessung,
> zur Verfügung stellen?
> In Programmiersprache C oder ähnlicher.

Darf man dir das Programm auch gleich Flashen, den Rest zusammenbauen 
und vor die Tür liefern?
Eher abends dann oder wann bist du zu Hause. Soll ja keine Umstände 
machen.
Hast du eine Vorliebe wegen der Farbe?
#4005114
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Viktor Töws schrieb:
> herzlichen dank! mein Problem ist, dass ich keine Ahnung von
> Programmieren habe (nicht mein Fachbereich). Sind hier alle so nett? :)

Ja.
Wir haben eine Aversion gegen "Ich möchte", wenn alles was geboten wird 
ein "Ich kann nicht" ist.
Du möchtest ein Projekt machen? Gut! Dann mach auch. Du kriegst hier 
selbstverständlich Hilfe. Aber in erster Linie machst DU das Projekt.
Ist ja schliesslich deines.
#4005115
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Viktor Töws schrieb:
> mein Problem ist, dass ich keine Ahnung von
> Programmieren habe

Eben.
Dann solltest du dein Problem von vorne angehen. Zuerst programmieren 
lernen und langsam von der blinkenden Led dich zu komplexeren Projekten 
vorarbeiten.
Oder du lässt programmieren, aber das kann teuer werden.

Viktor Töws schrieb:
> Sind hier alle so nett? :)

Im Internet sind nie alle nett, aber man versuchts.
Also viel Spass bei deinem Hobby
Gast #4005154
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@Viktor

Wie Karl Heinz schon gesagt hat:

Hier wird gerne geholfen!

Problematisch wird's wenn sich der Eindruck breit macht, dass es sich in 
Wahrheit um eine Auslagerung, oder schlimmer um eine Auftragsarbeit, 
handelt.

Übrigens: In den wenigsten Fällen KANN Dir zu 100,0% geholfen werden. 
Dann ist aber der Punkt gekommen, an dem Du selbst ran must...

Meist geht es dann um Deine Hardware, an die ein Programm angepasst 
werden muss. Oft Hardwarekombinationen, die kein anderer hat und sich 
mit Sicherheit, Dir zuliebe, nicht anschafft.

Ohne die dazu nötigen Soft- und Hardwarekenntnisse bist Du dann erst 
richtig aufgeschmissen. Vor allem, weil es sich zu diesem Zeitpunkt 
nicht mehr um Fragen handelt, die auf Anfängerlevel liegen.
#4005159
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Viktor Töws schrieb:
> Leute, was seid ihr so gehässig? ich erwarte nicht, dass mir jemand eine
> fertige Lösung präsentiert.


Darauf wirds aber hinauslaufen.
Zumindest sehe ich nicht, warum das in diesem Fall anders sein sollte, 
als in den 100-ten anderen Projekten in den letzten 10 Jahren, bei denen 
der 'Ich möchte' Fragesteller auch keine Ahnung hatte.

> Ich wollte nur anhand eines Beispiels
> einschätzen, welcher Arbeitsaufwand auf mich zukäme.

rechne mal mit erst mal ca. 3 bis 4 Monaten minimum lernen. Dann bist du 
soweit, dein Projekt in Angriff nehmen zu können.

http://www.sprut.de
Gast #4005161
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Viktor Töws schrieb:
> Ich wollte nur anhand eines Beispiels
> einschätzen, welcher Arbeitsaufwand auf mich zukäme.

Deine Frage sagt ausdrücklich was anderes. Und die Formulierung "zur 
Verfügung stellen" soll wohl heissen, man soll auch gleich die Urheber- 
und Nutzungsrechte an dich abtreten. TINSTAAFL. Da du ja keine Ahnung 
hast: "There is no such thing as a free lunch", jedenfalls nicht in dem 
Umfang wie du dir das vorstellst.

Georg
Gast #4005166
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Viktor Töws schrieb:

> ich möchte gerne einen Tiefenmesser mit einem Messbereich 1...50m bauen.
> kann mir jemand ein Beispiel für Programmierung eines PIC
> Mikrocontrollers bzw ein funktionierendes Programm für Tiefenmessung,
> zur Verfügung stellen?
> In Programmiersprache C oder ähnlicher.
> Mein Geber: max Tiefe- 100m, Abstrahlwinkel 45° bei 40 kHz

40kHz, in C, mit PIC:

http://www.best-microcontroller-projects.com/pic-sonar.html

Im Wasser ist der Schall natürlich schneller, also die Entfernung 
grösser als angezeigt, das muss man korrigieren.

Auch wird der Ultraschallgeber mehr Leistung haben, also muss man das 
Sendesignal elektrische verstärken.
Gast #4005167
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Was hast Du denn schon? Hast Du schon einen Generator mit passender 
Endstufe für Deinen Schallgeber?
Dann musst Du nur einen 40KHz-Puls auf Deinen Geber schicken, 
gleichzeitig einen passenden Zähler starten, das Echo auffangen, 
verstärken und den Zähler stoppen. Die Laufzeit des Signals kann man 
dann in eine Strecke umrechnen, wenn man die Schallgeschwindigkeit des 
Mediums berücksichtigt, was Du ja noch nicht mitgeteilt hast. Die 
Temperatur des Mediums muss natürlich auch noch berücksichtigt werden.
#4005229
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Ich denke das Problem ist eher die Signalaufbereitung. Ersten das 
Senden.Einen Sendeverstaerker, der das kann. Den muss man zur Detektion 
abschalten. Dann die Empfangskette. Verstaerker, Filter, Reinsampeln des 
Echos, Verarbeitung. das waeren dann nochmals 10+ Jahre Erfahrung.
Analog geht's moeglicherweise einfacher. Also mit einem Scope auslesen. 
Vielleicht 3 Jahre Erfahrung.

Also kaufen.
#4005237
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Amateur schrieb:
> @Viktor
>
> Wie Karl Heinz schon gesagt hat:
>
> Hier wird gerne geholfen!
>
> Problematisch wird's wenn sich der Eindruck breit macht, dass es sich in
> Wahrheit um eine Auslagerung, oder schlimmer um eine Auftragsarbeit,
> handelt.


wie ich sehe, sind hier einige vorgeschädigt :) bitte nicht vorurteilen, 
hier gehts wirklich nur um Aufwandeinschätziung :) habe kumpels vom 
fach, an die ich mich wenden kann. bin selbst maschibenbau ing. deshalb 
die naive annahme, dass hier vielleicht jemand ähnliche projekte gemacht 
hat und mir auskunft geben kann.
#4005244
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Viktor Töws schrieb:
> Leute, was seid ihr so gehässig? ich erwarte nicht, dass mir jemand eine
> fertige Lösung präsentiert. Ich wollte nur anhand eines Beispiels
> einschätzen, welcher Arbeitsaufwand auf mich zukäme.

Also ich hab keine Ahnung vom Rasenmähen. Vielleicht könntest du im 
Gegenzug im Sommer mal vorbeikommen? Ich denke du könntest so 3-4 mal 
Rasenmähen damit ich den Aufwand in etwa abschätzen kann der da auf mich 
zukommt falls ich das mal selber mache. Einverstanden?
Und keine Sorge, ich suche keinen Dummen der meine Arbeit macht, wo 
denkst du hin? Wie kommst du auf sowas?
Ich habe einen Kumpel im Gartenbau. Ich hab das gar nicht nötig.
#4005253
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Cyblord ---- schrieb:
> Viktor Töws schrieb:
>> Leute, was seid ihr so gehässig? ich erwarte nicht, dass mir jemand eine
>> fertige Lösung präsentiert. Ich wollte nur anhand eines Beispiels
>> einschätzen, welcher Arbeitsaufwand auf mich zukäme.
>
> Also ich hab keine Ahnung vom Rasenmähen.

Rasenmähen ginge bei mir noch. Aber ich würde gerne meine Heizung 
erneuern. Nur hab ich keine Ahnung, wie man sowas auslegt oder baut.
Auch mein Auto bräuchte dringend eine Generalüberholung. Aber leider 
....
Und eigentlich wollte ich schon immer ein Blockheizkraftwerk bauen ....
Das Dach müsste gemacht werden ...
Der Weg im Garten sieht auch aus wie Sau ....

Würde ich alles gerne machen, wenn mir wer in 3 einfachen Schritten 
zeigen würde, wies geht.

PS: Die Dusche hab ich schon mit "Wer weiß was" Hilfe und viel 
Rumgefuchtel repariert, so dass Sabine jetzt wieder glücklich ist.
Gast #4005277
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Echolot schrieb:
> Dann musst Du nur einen 40KHz-Puls auf Deinen Geber schicken,
> gleichzeitig einen passenden Zähler starten, das Echo auffangen,
> verstärken und den Zähler stoppen.

Das ist natürlich sehr naiv und wird vor allem Messfehler messen, ein 
echtes Sonar oder auch Ultraschallentfernungsmessgerät treibt schon mehr 
Aufwand.

Mindestens sendet man eine Si-Kurve als Impuls damit der Filter 
einschwingen kann und bestimmt das (erste) Maximum in Korrelation zum 
Sendesignal, um Einschwingzeiten und Mehrfachechos auszuschliessen.
#4005309
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Echolot schrieb:
> Was hast Du denn schon? Hast Du schon einen Generator mit passender
> Endstufe für Deinen Schallgeber?
> Dann musst Du nur einen 40KHz-Puls auf Deinen Geber schicken,
> gleichzeitig einen passenden Zähler starten, das Echo auffangen,
> verstärken und den Zähler stoppen. Die Laufzeit des Signals kann man
> dann in eine Strecke umrechnen, wenn man die Schallgeschwindigkeit des
> Mediums berücksichtigt, was Du ja noch nicht mitgeteilt hast. Die
> Temperatur des Mediums muss natürlich auch noch berücksichtigt werden.

habe noch keinen generator. mit der funktionweise des echolots habe ich 
mich befasst. mathematisch ist die tiefen berechnung einfach zu lösen:

Tiefe = v*t/2 bei v = 1484m/s (wasser 20°C)

nur was die programmierung angeht, steck anscheinend mehr dahinter als 
ich anfangs vermutet habe
#4005325
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Viktor Töws schrieb:
> Tiefe = v*t/2 bei v = 1484m/s (wasser 20°C)

Das da ist Mathe und Physik 8. Klasse.

Da ist auch physikalisch etwas mehr dahinter.

Einschwingzeit des Senders.
Mehrfachechos
Übersprechen Sender/Empfänger
Wasserschichtung / Grenzschichten
...
Les dich mal ein was du da brauchst.

ich sagte schon ganz oben, du hast ein (oder viele) andere(s) Problem(e)

Dein größtes ist dass du nicht mal erkennst was für Probleme du alles 
hast.
#4005329
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Udo Schmitt schrieb:

> Einschwingzeit des Senders.
> Mehrfachechos

und vor allen Dingen Mehrfachechos.
Hat eigentlich schon mal wer das Problem von Mehrfachechos angesprochen?
Asserdem sollte man auch Mehrfachechos nicht ausser acht lassen.


Vom Prinzip her ist auf Wikipedia und in Physikbüchern immer alles ganz 
einfach. Nur blöderweise will sich die Realität nicht an die Einfachheit 
halten und besteht auf Nebenbedingungen. Wie zb Mehrfachechos.
#4005330
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Jetzt Nicht schrieb:
> Ich denke das Problem ist eher die Signalaufbereitung. Ersten das
> Senden.Einen Sendeverstaerker, der das kann. Den muss man zur Detektion
> abschalten. Dann die Empfangskette. Verstaerker, Filter, Reinsampeln des
> Echos, Verarbeitung. das waeren dann nochmals 10+ Jahre Erfahrung.
> Analog geht's moeglicherweise einfacher. Also mit einem Scope auslesen.
> Vielleicht 3 Jahre Erfahrung.
>
> Also kaufen.

das echolot soll tiefenwerte liefern, die ich am PC verarbeiten möchte. 
sollte es wirklich so kompliziert sein, wäre es vielleich besser, die 
tiefenwerte vom gekauften echo abzuzapfen? wäre das möglich?
#4005350
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Viktor Töws schrieb:
> das echolot soll tiefenwerte liefern, die ich am PC verarbeiten möchte.
> sollte es wirklich so kompliziert sein, wäre es vielleich besser, die
> tiefenwerte vom gekauften echo abzuzapfen? wäre das möglich?

Ja, schau Dich bei einem Ausstatter von Yachts usw. um. Da bekommt man 
Geräte, die über eine serielle Schnittstelle, in NMEA-Format die aktuell 
gemessene Tiefe melden. Anschließen+fertig.

Gruß,
Marek
#4005353
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Viktor Töws schrieb:

> wäre es vielleich besser, die
> tiefenwerte vom gekauften echo abzuzapfen? wäre das möglich?

kommt aufs Gerät an.
Wenn du es sowieso erst kaufen musst, kannst du ja darauf achten, ob es 
Schnittstellen bereit stellt.

Andernfalls. Da ein in sich abgeschlossenes Gerät recht sinnlos ist, 
muss es irgendeine Form der Anzeige haben. Wenn alles andere fehl 
schlägt, kann man immer noch die Anzeige analysieren bzw, die Leitungen 
zur Anzeige anzapfen. Das kann allerdings, je nach Anzeige, recht 
aufwändig sein. Ist das bei einer 7-Segment Anzeige noch trivial, kann 
die Pixelanalyse auf einem graphischen LCD schon ausarten.
#4005388
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Karl Heinz schrieb:
>
> kommt aufs Gerät an.
> Wenn du es sowieso erst kaufen musst, kannst du ja darauf achten, ob es
> Schnittstellen bereit stellt.
>
> Andernfalls. Da ein in sich abgeschlossenes Gerät recht sinnlos ist,
> muss es irgendeine Form der Anzeige haben. Wenn alles andere fehl
> schlägt, kann man immer noch die Anzeige analysieren bzw, die Leitungen
> zur Anzeige anzapfen. Das kann allerdings, je nach Anzeige, recht
> aufwändig sein. Ist das bei einer 7-Segment Anzeige noch trivial, kann
> die Pixelanalyse auf einem graphischen LCD schon ausarten.

alle echolote haben eine tiefenenzeige, leider auf einem LCD display.

danke für die infos.
Gast #4005412
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Im Buch "Powerprojekte mit Arduino und c" ISBN  3645651314 ist für ein 
Ultraschallgerät mit 40kHz in der Luft ein Schaltplan und ein C-Code. 
Mit zunehmender Laufzeit wird die Schwelle gesenkt bzw. die 
Empfindlichkeit erhöht. Für ein US Gerät, das 50m geht wirst Du eine 
kräftige Endstufe benötigen.
Gast #4005486
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O.K., dann macht mich auch fertig ...

Ich habe vor Jahren ein Echolot (mein Bruder kaufte ein Boot mit Echolot 
- die Anzeige-Einheit war defekt) "ausgemessen" und mit einer popligen 
Anzeige versehen. Ich habe lediglich die Sende-Einheit (den Ping) 
angezapft (Timer gestartet) und bei dem ersten, vom Empfänger 
aufbereiteten Empfangs-Ping (setzte eine gewisse Signalstärke voraus, 
damit Fische unsichtbar blieben -> Fischfinder) aus der Signal-Laufzeit 
die Tiefe ermittelt.

Das diente auch nur dazu festzustellen, ob ggf. etwas wenig Wasser unter 
dem Kiel ist ...

Für genaue Angaben ist das sicher nicht ausreichend - und für eine 
Messung und Darstellung der Tiefen-Verhältnisse unter dem Boot schon gar 
nicht - aber es ist ein Indikator für "VORSICHT". Etwas genauer wird es 
bei Berücksichtigung (Messung) der Wassertemperatur. Die "Mehrfachechos" 
belasten nicht, wenn man das erste "stark-genug-Echo" nimmt. Für einen 
Alarm reicht das allemal aus - für genaue Messungen nicht. Da würde ich 
aber auch keinen 45 Grad-Abstrahler nehmen :-)

Der Geber / Nehmer war übrigens in Öl schwimmend in einem an der 
Innennwand des Rumpfs angeklebten Kunststoff-Rohr gelagert - also nicht 
außen am Boot angebracht.

Gut - jetzt können die hiesigen Profis zuschlagen ... ;-)

Ach ja, Wwwww Hhhhhhh (ich liebe solch lustige Namen - scheinbar haben 
nur wenige "Threader" richtige Namen) - warum willst Du denn die Tiefe 
(1 bis 50 m) genau messen? Da würde ich sowieso nichts drauf geben, denn 
es kann sich dort alles Mögliche (z.B. ein Pfahl) befinden und Du 
bekommst das nicht mit ...
Gast #4005534
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Muß mich auch reinhängen.

War vor längerer Zeit bei der Deutschen Marine; u. a. bin ich 
Minenjagdboot gefahren. Ich war in der OPZ (neudeutsch CCC) beschäftigt, 
mein Dienstgrad spielt keine Rolle. Wir hatten eien wunderschöne 
Sonaranlage im recht hochfrequenten Bereich, (100-400KHz) die Reichweite 
war etwa 250m. Allerdings war das Gerät auch Bildgebend, man konnte 
einen Sternmotor aus WWII durchaus von einer Mine (Ankertau, im Schlamm 
etc) erkennen. Diese schönen USA-Geräte waren noch zumeist mit Röhren 
bestückt. Der Sonardom hatte einen Durchmesser von 2,5m, die 
SENDELEISTUNG betrug PEP: 100kW, die Endstufenröhren hatten eine Höhe 
von 45cm, D=15cm, davon waren 4 Stück PPP oder parallel? War im Radar 
zuhause, aber als Elektroniker mit einer bestanden Prüfung an der 
damaligen Marineortungsschule zu Bremerhaven (heute 
Marineoperationsschule (( wer wird eigtl. operiert ?)) mußte man immer 
zur Hand sein.

Sage: Kein leichtes Unterfangen..., zumindest mit der Auflösung. Bei 
ieba gibts doch bestimmt Lösungen für jeden Geld-Beutel ?

Nix für ungut und gutes Gelingen...
Gast #4005590
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Sonar schrieb:
> Ich schrieb von 100 kW, und das im Langwellenbereich...

Aber du schriebst auch von 250m Reichweite.
Da du im Radarbereich zuhause warst, wird es dir ja noch geläufig sein, 
dass die benötigte Sendeleistung mit der vierten Potenz der Entfernung 
steigt.
250m ist 5-mal so viel wie 50m und 5 hoch 4 ist 625.
Und schon werden aus 100kW für 250m nur noch 160W für 50m ...
Gast #4005667
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@ lrep (Gast)

I must agree, wir reden aber doch über Wasserschall, und haben die 
Frequenz vergessen. Ganz kurz: im X-Band bei 9,5 GHz mit ca. 50Kw PEP 
Reichweite mit Höhe der Antenne 20m ca. 50sm, im C-Band ( bei 4GHz) 
A_Höhe unwesentlich höher Reichweite 90sm, die Auflösung war geringer.
Du bist vom Fach ? Radar x Band Kelvin Hughes 2017, C-Band Telefunken 
ASR 112...
Oh zuviel verraten, ja ich kenn auch die Radargleichung...  ( prt, pd, 
prf...)
Gast #4005677
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@ Herrn Udo Schmitt:

Sonaranlagen, welche brüllen senden im MW-Bereich (Nicht Mittelwelle)das 
sind Fregatten und Zerstörer,; sehe aber wir wandern  ins OT...
das ist allerdings kein SPAZ, das Wasser unterm Dom kommt schon manchmal 
am kochen...
(Firma: matzetronics) #4006338
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Meine Erfahrung sind, das die Einschwingzeit des Senders zwar wichtig, 
aber konstant ist, die Ausschwingzeit ist aber genauso problematisch und 
beschränkt die kürzestmögliche Messentfernung. Denn der Empfänger 
bekommt natürlich den Sender 'direkt ins Ohr gebrüllt' und muss 
währenddessen entweder gemutet oder weggerechnet werden. Bei grossen 
Entfernungen muss der gemutet werden, damit die AGC des Empfängers nicht 
völlig durchdreht.
Der erste Peak, der danach kommt, wird das Hauptecho sein, wenn da nicht 
gerade was zwischen Kiel und Boden treibt.

Meine Lösung war ein Opamp als Empfangsverstärker und Aktivgleichrichter 
(AGC fällt dabei mit ab). Der Ausgang geht auf einen Tiny 25, der auch 
den Sendepuls auslöst. Da der Tiny nur sehr wenig Pins hat, nehme ich 
als Ausgabe ein Drehspulinstrument (1mA) und PWM - denn so genau brauch 
ichs hier net.
Gast #6998275
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https://www.youtube.com/watch?v=h6321UBATps
Hier ist ein Sensor JSN-SR04T für Tiefenmessung getestet. Die 
Schallgeschwindigket ist ca. 1550m/s und damit 4,5 mal so hoch wie in 
luft. Ich denke für eine Anwendung von 0,9m bis 27m in Wasser sollte es 
möglich sein. Natürlich muss die vertikale Wasserschallgeschwindigkei 
angewendet werden. Eine zusätzliche Temperaturmessung würde die Messung 
genauer machen. Auch Saltzwasser oder Süsswasser solte beinflussen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserschall

Als Anzeige kann auch https://www.youtube.com/watch?v=bh9IV_tjf58
als Basis dienen.

Viel Spass.
Bitte berichte über deine Erfahrung

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