Überwachung LED Leuchtmittel

OP #5196008
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Guten Morgen...

Ich habe diesen Text auch in dem etwas älteren Thread bereits 
angehangen, habe aber den Eindruck, das das dort schlecht gefunden wird 
ganz am Ende. Sorry deswegen schonmal für das Crossposting.

Meine Problemstellung. Ich erwarte keine fertige Lösung, sondern hoffe, 
das ich hier die Frage beantwortet bekomme, ob meine Aufgabe mit einem 
Microcontroller zuverlässig lösbar ist. Den Gedanken, einen Raspberry Pi 
zu nehmen und dort mit Python diese Funktion zu bauen, habe ich 
verworfen. Ich meine das die Software dort zu komplex (OS) wäre und das 
ganze dann zu anfällig werden würde bei Spannungsausfall o.ä.


Mein LED Leuchtmittel arbeitet mit 24 V/DC, wird allerdings nicht
durchgehend betrieben, sondern erzeugt durch einen internen oder extern
hinzugeführten Taktgeber ein recht kurzes Blitzlicht von z.T. wenigen
Millisekunden.

Was mir vorschwebt. Ein Microcontroller, der auf einem Eingang einen
statischen Kontakt erhält, wenn die LED mit dem Blitzen beginnen soll.
(Dämmerung)
Ein Helligkeitssensor, der dieses Blitzen erfasst und sich auch von
einem statischen Fremdlich nicht stören lässt. Es muss also blitzen oder
blinken.

Bei ausbleiben des Blitzlichts, entweder durch kompletten Ausfall oder
durch eine Störung in der Steuerung mit daraus resultierendem
Dauerlicht, soll ein  Ausgang aktiv werden. Ein Messzyklus darf gerne
eine Minute oder auch etwas länger dauern.

Sowas machbar.? Natürlich sollte der Controller auf evtl. andere
Taktzeiten und Pausenzeiten anpassbar sein...

Danke für evtl. Anregungen.

--
Rüdiger
Gast #5196015
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Rüdiger S. schrieb:
> Ein Helligkeitssensor, der dieses Blitzen erfasst und sich auch von
> einem statischen Fremdlich nicht stören lässt. Es muss also blitzen oder
> blinken.

Das funktioniert nur, wenn er Informationen bekommt, wann genau es 
Blitzen soll, also den eigendlichen Impuls der den Blitz auslöst. Sonst 
kann er Fremdlicht/Blitze nicht von den gewollten unterscheiden.
Gast #5196029
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Ein Helligkeitssensor?

Vielleicht besser mit 2 Sensoren. Der eine erfasst das Umgebungslicht, 
Fremdlicht/Blitze und die LED. Der andere Umgebungslicht, 
Fremdlicht/Blitze und die unvermeidbaren Reflexionen des LED-Lichtes.

Wenn die Auflösung der ADCs des Mikrocontrollers nicht ausreichen, 
zuerst mit einer analogen Schaltung in Umgebungslicht/Fremdlicht/Blitze 
und LED aufteilen.

Impulslängen messen, Regelmässigkeiten erkennen, Ausreisser 
herausrechnen... alles Sachen, die sich auf jedem Mikrocontroller 
berechnen lassen.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #5196044
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Rüdiger S. schrieb:
> Ich habe diesen Text auch in dem etwas älteren Thread bereits angehangen
Du meintest den Beitrag "Brainstorming – Funktionsüberwachung einer LED-Beleuchtung"

Du kannst alte Threads verlinken (einfach aus der Browserzeile die 
Adresse in die eingabebox kopieren) wenn sie tatsächlich etwas zur Sache 
beitragen.
OP #5196140
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So war der Gedanke, das der Controller das Blitzen als Normalfall 
ansieht, wobei die Pulszeit nicht wichtig ist, und alles was statisch 
ist, als Fehler interpretiert. Deswegen der externe Steuereingang, der 
den Beginn des Blitzens und damit der Überwachung signalisiert.

Welche Hardware würde sich anbieten.?
#5196174
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Rüdiger S. schrieb:
> Sowas machbar.?

Ja.

Hat man die Info, wann es blitzt (elektrische Verbindung, genaues 
Timing) kann man mit einem Synchrongleichrichter das Signal rausfiltern, 
hat man es nicht wird man mit einem Hochpass schnelle 
Helligkeitsänderungen stark verstärkt von langsam wechselndem Dauerlicht 
das gar  nicht verstärkt wird unterscheiden und muss dann auswerten, ob 
die Abstände passen, wobei man Störungen teilweise tolerieren sollte.

Schlecht wird es, wenn mehrere LEDs asynchron durcheinanderblitzen.
Persönliche Seite #5196196
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Michael B. schrieb:
> Schlecht wird es, wenn mehrere LEDs asynchron durcheinanderblitzen.

Sie können auch synchron durcheinanderblitzen und es bliebe schlecht zu 
erkennen. Aus Sicht des Hochpassfilters entstünde soetwas wie 
Schwebungen.

Aber ich würde jedem, der Hochpassfilter programmieren kann, auch die 
Signalerkennung zutrauen. Es gibt ja noch die Intensität und etwas PLL/ 
FFT, so man die Impulsdauer/ Frequenz grob abschätzen kann.
OP #5196223
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Klaus R. schrieb:
> Ein Attiny44 würde sich anbieten. Willst du das selber bauen? Kannst du
> das? Butter bei die Fische...

Das Zusammenbauen auf einem Board ist kein Problem. Was die Software 
angeht. Das wird sicher nicht einfach. Ich mache viel mit Linux, und hab 
schon mit nem Pi und Python solche Sachen gestrickt.

Aber gerade das halte ich für die falsche Plattform...

Was das Programm angeht, wäre das für mich sicher hilfreich, wenn es 
Tutorials mit ähnlichen Aufgaben geben würde. Also Eingäne abfragen, 
Relais damit steuern. So SPS like...

Ich hab mal für einen Bekannten eine Platine bestückt und mit einer 
Software, die Ponyprog heisst unter XP prgrammiert. War ne 
Weihnachtsbaum Lichterkette. Die Software war da aber bereits für da. 
Irgendein hex oder bin File...
OP #5196236
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Boris O. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> Schlecht wird es, wenn mehrere LEDs asynchron durcheinanderblitzen.
>
> Sie können auch synchron durcheinanderblitzen und es bliebe schlecht zu
> erkennen. Aus Sicht des Hochpassfilters entstünde soetwas wie
> Schwebungen.
>
> Aber ich würde jedem, der Hochpassfilter programmieren kann, auch die
> Signalerkennung zutrauen. Es gibt ja noch die Intensität und etwas PLL/
> FFT, so man die Impulsdauer/ Frequenz grob abschätzen kann.

Da blitzt nix durcheinander. Das ist mehr so eine Kennung wie bei 
Telegraphie. Aber jedes Leuchtmittel hat andere Blitzintervalle. Die 
stehen aber nicht nebeneinander. Der Controller sollte also tolerant 
sein und nur auf statische Signale wie Dauer an oder Dauer aus länger 
als z.B. 5 Minuten mit einem Fehler reagieren.
Gast #5196255
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Jedes Tutorial zeigt, wie man Eingänge abfragt und LEDs ansteuert. Und 
fast jedes zeigt, wie man statt einer LED ein Relais ansteuert.

Vielleicht möchtest du mit meinem anfangen: 
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/index.html

In dem Buch gibt es ein Experiment mit einen Phototransistor, der auf 
Helligkeits-Änderungen reagiert.

Die Artikelsammung von Mikrocontroller.net ist sicher auch hilfreich.
OP #5196264
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Stefan U. schrieb:
> Jedes Tutorial zeigt, wie man Eingänge abfragt und LEDs ansteuert. Und
> fast jedes zeigt, wie man statt einer LED ein Relais ansteuert.
>
> Vielleicht möchtest du mit meinem anfangen:
> http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/index.html
>
> In dem Buch gibt es ein Experiment mit einen Phototransistor, der auf
> Helligkeits-Änderungen reagiert.
>
> Die Artikelsammung von Mikrocontroller.net ist sicher auch hilfreich.

Danke. Ich sehe mir das mal an und werde mal ein Controller 
(Attiny44..?) ordern und was noch erforderlich ist um den zu 
programmieren...
Gast #5196292
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In dem Buch wird ein ATtiny13 verwendet, der wird für deine Anwendung 
auch genügen.

Prinzipiell kannst du alle Anleitungen aus dem Buch auch mit dem 
ATtiny44 nachvollziehen. Die Pinbelegung ist dann halt anders.
Gast #5196378
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Wenn du mit Band 3 Anfängst, hast du ungefähr soviel gelernt, wie mit 
Franzis Bausätzen - nämlich nichts.

In band 1 und 2 wird erklärt, wie es funktioniert. Band 3 sind nur 
konkrete Anwendungsbeispiele.
#5196520
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Stefan U. schrieb:
> Ich finde, es fängt noch mit zu viel Theorie an.

Gut, hab jetzt die Elektronik Grundlagen auch übersprungen.

Wie ist es mit der IDE.?

In den Buch ist ja eine 4er Version gezeigt. Ist die noch genauso 
nutzbar.?
Oder sollte man besser eine neuere Version nutzen. Linux würde ich ja 
bevorzugen. Aber wenn das bedeutet, alles zu Fuß zu schreiben, dann doch 
lieber was von Win... Zumindest am Anfang.
Gast #5196534
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> Wie ist es mit der IDE.?

Wird im ersten Band verwendet. Im dritten band zeige ich die 
Alternativen ohne IDE auf (mit und ohne Makefile).

> In den Buch ist ja eine 4er Version gezeigt. Ist die noch
> genauso nutzbar.?

Ja, nur USB Programmieradapter sind im Windows 10 problematisch. Aber 
dafür verweise ich auf avrdude und GUI dazu.

> Oder sollte man besser eine neuere Version nutzen

Kann man machen, dann muss man aber selbst herausfinden, wie die bedient 
wird. Ich habe keine Lust, das Buch alle par Jahre neu zu schreiben.

Bedenke, dass die Versionen 4.19, 5.x, 6.x und jetzt 7 alle ziemlich 
rasch nacheinander veröffentlicht wurden. Wobei die Versionen 5 und 6 
richtig mies waren. 7 ist ok, aber auch gewaltig groß. Läuft auf Papas 
altem Laptop nicht gut.

> Linux würde ich ja
> bevorzugen. Aber wenn das bedeutet, alles zu Fuß zu schreiben

Linux hat zwei zig Jahren bereits grafische Oberflächen und es gibt auch 
jede menge AVR kompatible IDE's. Zum Beispiel Netbeans und Eclipse. Das 
alte AVR Studio 4.19 läuft auch (bis auf die USB Schwierigkeiten) 
problemlos unter Wine und in einer VM.
Gast #5196807
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Horst schrieb:
> Das funktioniert nur, wenn er Informationen bekommt, wann genau es
> Blitzen soll, also den eigendlichen Impuls der den Blitz auslöst. Sonst
> kann er Fremdlicht/Blitze nicht von den gewollten unterscheiden.

So hochkomplex ist es doch nun nicht, die Blitze von statischem 
Fremdlicht zu unterscheiden, auch wenn man den Zeitpunkt nicht kennt.

Früher (tm) hätte man einfach einen Kondensator zum differenzieren des 
Signals verwendet. Heutzutage wird man wohl eher ausreichend schnell 
samplen (bei einer Blitzdauer von 1ms also etwas mehr als 1kSa/s) und 
die Differenzen aufeinanderfolgender Samples berechnen.

Größer Null bedeutet dann: "Blitz angegangen" ... ;-)
Gast #5196894
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Rüdiger S. schrieb:
> Das Zusammenbauen auf einem Board ist kein Problem. Was die Software
> angeht. Das wird sicher nicht einfach. Ich mache viel mit Linux, und hab
> schon mit nem Pi und Python solche Sachen gestrickt.

Du hast also ein Grundverständnis von Software, nutze es.

> Aber gerade das halte ich für die falsche Plattform...

Ich auch. Ich will jetzt verhauen werden: Befasse Dich mit Arduino!

Einen Blitz mit ein paar Millisekunden kann der A* klaglos steuern. Da 
er weiß, wann es blitzt, sollte auch die Abfrage eines Fototransistors 
möglich sein.

Mein Denkansatz wäre, den Fototransistor ständig abzufragen und beim 
Blitz zu gucken, wie weit sich dessen Wert verändert.
#5197314
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> Rüdiger S. schrieb:
>> Das Zusammenbauen auf einem Board ist kein Problem. Was die Software
>> angeht. Das wird sicher nicht einfach. Ich mache viel mit Linux, und hab
>> schon mit nem Pi und Python solche Sachen gestrickt.

Manfred schrieb:
> Du hast also ein Grundverständnis von Software, nutze es.
>
>> Aber gerade das halte ich für die falsche Plattform...
>
> Ich auch. Ich will jetzt verhauen werden: Befasse Dich mit Arduino!

Was wäre da der Nachteil? Wenn das ganze funktioniert, könnte es sein, 
das ich da dann eine grosse Menge von produzieren lassen muss. Ist da 
dann Arduino das richtige.?

> Einen Blitz mit ein paar Millisekunden kann der A* klaglos steuern. Da
> er weiß, wann es blitzt, sollte auch die Abfrage eines Fototransistors
> möglich sein.

Es wird nur der Status bekannt sein, das jetzt geblitzt wird. Nicht 
jeder Blitz.!

> Mein Denkansatz wäre, den Fototransistor ständig abzufragen und beim
> Blitz zu gucken, wie weit sich dessen Wert verändert.
Gast #5197363
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Wieder so ein Thema für notorische Controlfreaks. Man bastelt einen 
Murks zusammen und guckt dann mit nem riesen Überwachungsbrimborium, wie 
lange es hält. Während jeder vernünftige Mensch einfach richtig rechnet 
und schon geht die Schaltung nicht kaputt. :)
#5197374
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batman schrieb:
> Wieder so ein Thema für notorische Controlfreaks. Man bastelt einen
> Murks zusammen und guckt dann mit nem riesen Überwachungsbrimborium, wie
> lange es hält. Während jeder vernünftige Mensch einfach richtig rechnet
> und schon geht die Schaltung nicht kaputt. :)

Dem muss ich jetzt widersprechen. Die LED Leuchten sind alles aber 
sicher kein Murks. In diesem konkreten Fall geht es nur darum, dessen 
Funktion möglichst zu 100% sicherzustellen.!

So wie ( als Beispiel ) eine Signalleuchte an einer Kreuzung, dessen 
Ausfall auf jeden Fall erfasst werden muss. Da ist auch keine 
Bastellösung am Werk, aber jedes Bauteil geht mal kaputt.! Und das soll 
eben erkannt werden.

Zu Zeiten, als alles mit stromintensiven Glühlampen oder 
Gasentladungslampen oder Bogenlampen beleuchtet wurde, war der Indikator 
eben der Strom in bekannter Höhe.! Aber LED oder dessen Treiber ziehen 
auch dann mal noch Strom wenn die LED nur noch IR emittiert.!
Gast #5197517
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Diese Vergleiche passen hier nicht, da in einer LED kein Glühdraht 
verbaut ist, der immer dünner wird und irgendwann durchbrennt.
Der nicht-existente Verschleiß von LED wird immer wieder gern als 
Entschuldigung für Ausfälle genommen, die in Wahrheit zu 99% auf 
Designfehlern beruhen.
#5197549
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batman schrieb:
> Diese Vergleiche passen hier nicht, da in einer LED kein Glühdraht
> verbaut ist, der immer dünner wird und irgendwann durchbrennt.
> Der nicht-existente Verschleiß von LED wird immer wieder gern als
> Entschuldigung für Ausfälle genommen, die in Wahrheit zu 99% auf
> Designfehlern beruhen.

Ist doch völlig unerheblich, warum die LED(s) nicht mehr leuchten. Der 
Punkt ist, das ich die Funktion überwachen will. Im Grunde auch 
losgelöst von der Art des Leuchtmittels. Bei Glühlampen war es eben 
einfacher und es kam praktisch nicht vor, das eine Glüchlampe den 
Nennstrom hat fliessen lassen und trotzdem nicht leuchtet.!
Gast #5197607
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Wolf-Rüdiger S. schrieb:
> Wenn das ganze funktioniert, könnte es sein, das ich da dann eine grosse
> Menge von produzieren lassen muss. Ist da dann Arduino das richtige.?

Das kommt drauf an, was "eine große Menge" bedeutet. Redest du von 1000, 
10000 oder mehr? Oder passt ein Arduino aus irgendwelchen konkreten 
Gründen nicht in dein Konzept?

Eine Eigenentwicklung kostet Arbeitszeit und du hast weitere 
Grundkosten. Dafür bekommst du eine maßgeschneiderte Lösung. Aber ich 
bezweifle, dass du bei einer Vollkostenrechnung preislich damit in die 
Region  von chinesischen Aduino Klones oder Derivaten kommst - einfach 
schon, weil du schon beim Einkauf nicht auf deren Preise kommst.
Gast #5197615
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batman schrieb:
> Der nicht-existente Verschleiß von LED wird immer wieder gern als
> Entschuldigung für Ausfälle genommen, die in Wahrheit zu 99% auf
> Designfehlern beruhen.

Natürlich verschleißen LEDs. Guck dir irgendwelche 7-Segment 
LED-Anzeigen an, die über 20 Jahre 24/7 geleuchtet haben. Durch 
verstärkte Diffusion ändern sich die Halbleiterstrukturen, so dass der 
Wirkungsgrad langsam abnimmt.

Die Halbwertsdauer für die Helligkeit von LED liegt typischerweise in 
der Größenordnung von einigen zehntausend Stunden.

Falls du Zugang zur IEEE Library hast:
http://ieeexplore.ieee.org/document/7360693/
#5197638
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Wolfgang schrieb:
> Wolf-Rüdiger S. schrieb:
>> Wenn das ganze funktioniert, könnte es sein, das ich da dann eine grosse
>> Menge von produzieren lassen muss. Ist da dann Arduino das richtige.?
>
> Das kommt drauf an, was "eine große Menge" bedeutet. Redest du von 1000,
> 10000 oder mehr? Oder passt ein Arduino aus irgendwelchen konkreten
> Gründen nicht in dein Konzept?

Das wird im Endausbau da etwa die Mitte sein.

> Eine Eigenentwicklung kostet Arbeitszeit und du hast weitere
> Grundkosten. Dafür bekommst du eine maßgeschneiderte Lösung. Aber ich
> bezweifle, dass du bei einer Vollkostenrechnung preislich damit in die
> Region  von chinesischen Aduino Klones oder Derivaten kommst - einfach
> schon, weil du schon beim Einkauf nicht auf deren Preise kommst.

Das fertige Endprodukt sollte in ein Hutschienenmodul passen. Eine 
Automatenbreite. Und es sollte unempfindlich gegenüber sporadischen 
Netzunterbrechungen sein. Also kein komplexes OS, was dann nur noch Müll 
auf der SD findet.
#5197701
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Dieser Programmer wird im Buch empfohlen.

https://www.amazon.de/Diamex-7200-USB-ISP-Stick-AVR-Programmieradapter/dp/B0068K0D4O

In den Rezessionen wird auch Linux als verwendbar bezeichnet..
Gehe ich Recht in der Annahme, das ich in einem aktuellen Atmel Studio 7 
was entwickeln kann (VM) und das .hex dann unter Linux auf das Device 
schreiben.? Falls Windows aus der VM die USB Schnittstelle nicht 
ansprechen kann...

Was für mich Zeit sparen würde, wenn es bereits fertige Platinen mit 
einem Controller und drumherum etwas Peripherie geben würde, die auch 
noch Platz bieten, eigene Anschaltungen zu plazieren. Also für 
Eingangshalbleiter oder kleine Printrelais...

Gibts da was.? Klar geht ne Lochraster, aber sowas mit teilweise schon 
etwas Layout drauf..? Wäre schick
Gast #5197735
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> Gehe ich Recht in der Annahme, das ich in einem aktuellen Atmel Studio 7
> was entwickeln kann (VM) und das .hex dann unter Linux auf das Device
> schreiben.? Falls Windows aus der VM die USB Schnittstelle nicht
> ansprechen kann...

Jawohl.
Gast #5197767
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> Sowohl ein ISP-Programmer wie auch diverse Arduino-Clones tauchen
> in der VirtualBox auf.

Das heißt noch nicht, dass sie funktionieren. Oft klappt es, manchmal 
nicht. Ich wollte nur drauf hinweisen, dass (wenn es nicht klappt) dies 
kein großes Hindernis wäre.
Gast #5197807
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Wolf-Rüdiger S. schrieb:
>> Ich auch. Ich will jetzt verhauen werden: Befasse Dich mit Arduino!
>
> Was wäre da der Nachteil? Wenn das ganze funktioniert, könnte es sein,
> das ich da dann eine grosse Menge von produzieren lassen muss. Ist da
> dann Arduino das richtige.?

Mit einem Arduino den Testaufbau machen um die Machbarkeit zu klären und 
zu testen. Für meine Bastelaktionen baue ich den ein, billiger als 
Chinesen-Arduinos komme ich nicht an den Controller.

Für eine Serie wäre eher das blanke Controller-IC einzusetzen, weil noch 
weitere Peripherie mit auf die Leiterplatte muss. Da werden dann auch 
Kosten zu rechnen sein, ob es ein kleinerer µC tut.
#5197815
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Hab nun schon ein 5er Set der 13A-PU mit Sockel und diesen USB 
Programmer. Dann noch ein paar Lochraster. Gibt da so kleine 4x6 cm... 
Und ein Set Schraubklemmen zum einlöten. Achja, diese Jumper Reihe.. 
Found by Amazon...

Den ganzen Kleinkram wie R's und C's hab ich da...

Ich komme bestimmt nochmal bzgl. Programmiertips vorbei.;)

Super Forum übrigens. Extrem schnelle Reaktionen...! Danke

Falls ich was wichtiges vergessen habe, ich order dann morgen...
Beitrag #5198227 wurde von einem Moderator gelöscht.

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