電子工藝實習(xí)之電子CAD實習(xí)報告
一、實習(xí)目的意義
Protel99SE是當(dāng)今影響較大、用戶最多的電子線路CAD(ComputerAidedDesign計算機(jī)輔助設(shè)計)軟件之一。它能方便地實現(xiàn)與其它EDA(ElectronicDesignAutomation電子設(shè)計自動化)軟件的無縫鏈接,代表了當(dāng)今EDA軟件的發(fā)展方向。Protel99將電路原理圖編輯、電路仿真測試、PLD設(shè)計和印制電路板設(shè)計等功能融合在一起,由于其強(qiáng)大的功能和方便的操作,使得Protel99成為風(fēng)靡全球的大型電子設(shè)計自動化暢銷軟件,得到廣泛應(yīng)用。
二、實習(xí)內(nèi)容及結(jié)果原理圖:
實驗內(nèi)容:1.使用Protel99SE繪制電路圖
2.對電路進(jìn)行電氣測試(ERC)3.建立元件列表4.建立網(wǎng)絡(luò)表
實驗步驟:
(1)、從Windows操作系統(tǒng)的開始菜單或桌面快捷圖標(biāo)啟動Protel99。(2)、使用菜單命令File/New或File/NewDesign,建立新的設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件。
(3)、再次使用菜單命令File/New,在打開的窗口內(nèi)選擇SchematicDocument圖標(biāo),創(chuàng)建原理圖設(shè)計文件。
(4)將原理圖設(shè)計文件打開,進(jìn)入原理圖設(shè)計環(huán)境。
(5)進(jìn)入元件庫管理器,單擊Add/Remove按鈕(或執(zhí)行Design菜單下Add/RemoveLibrary命令)
(6)在“搜尋(I)”項內(nèi)選擇\\DesignExplorer99\\Library\\Sch路徑
(7)在元件庫列表欄內(nèi)選擇元件庫“MiscellaneousDevices.ddb”、“NSCDatabooks.ddb”、“Sim.ddb”,點擊“Add”按鈕,再單擊“OK”,即完成元件庫的安裝。
(8)在元件庫MiscellaneousDevices.ddb中找到RES2和SW-PB點擊place,用空格鍵調(diào)整好方向,再按Tab鍵編號,然后單擊鼠標(biāo)在圖上各排列10個。在元件庫Sim.Ddb中找到SN74LS147和SN74LS30點擊place放置于適當(dāng)位置,在MiscellaneousDevices.ddb中找到CON6點擊place放置于適當(dāng)位置。(9)使用WiringTools將元件連線(10)使用Tools/ERC進(jìn)行電氣測試
(11)使用Edit/ExporttoSpread菜單命令建立元件列表(12)使用Design/CreateNetlist菜單命令建立網(wǎng)絡(luò)表封裝形式:
RES2封裝:AXIAL-0.3到AXIAL-1.0SN74LS147封裝:DIP-14CON6封裝:SIP6
實習(xí)過程中遇到的問題及解決措施:
1.放置元件時由于沒有編號,導(dǎo)致后來電氣測試出現(xiàn)錯誤,解決方法是選取元件后按Tab鍵對第一個元件編號,以后每放置一個編號就會自動向后遞推。
2.連接元件時使用的工具應(yīng)該是WiringTools而不是DrawingTools,否則系統(tǒng)不會認(rèn)為元件間存在電氣連接,導(dǎo)致電氣測試出現(xiàn)錯誤。三、實習(xí)收獲及心得體會
經(jīng)過此次實習(xí),我學(xué)會了如何佯用Protel99繪出電路原理圖、進(jìn)行ERC測試、建立網(wǎng)絡(luò)和元件列表,掌握了一厚的使用技巧,能在使用發(fā)現(xiàn)問題并找到相應(yīng)解決方。并且了解了P2otel99的以下特點:
(1)Pro4el99將攵路原理圖編輯(SchematicEdit)、印制電板設(shè)計(PCB)、可編程邏輯器件(LD)設(shè)計、自動布線(Rou$e)、電路模擬仿真(Sim)等功能有機(jī)地結(jié)合在一起,是真正意義上的EA軟件,智能化、自動化程度高
(2)支持由上到下或由下到上的層次電路設(shè)計,使Protel99能夏完成大、復(fù)雜的電路設(shè)計。
(3)當(dāng)原理圖中的元件來自仿庫時,可以直接對原理圖中的電路進(jìn)行仿真測試。(4)提供了ERC(電氣法則檢查)和DRC(設(shè)計規(guī)則),最大限度地減少設(shè)計差錯?傊,經(jīng)輦此次實習(xí),我受益良多,將對我以后的學(xué)習(xí)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
Protel99se簡介
Protel99SE集電路原理圖設(shè)計、印制電路板設(shè)計、信號完整性分析、電路仿真和編程邏輯器設(shè)計于一體的一個制作軟件,是電子工程技術(shù)人員必須掌握的一種先具。Protel99SE是Protel公司于201*年推出的一款EDA軟件,是Protel家族中性能較為穩(wěn)定的一個版本。它不僅是以前版本的升級,更是一個全面、集成、全32位的基于Windows平臺的電路設(shè)計系統(tǒng)。Protel99SE的功能十分強(qiáng)大,在電子電路設(shè)計領(lǐng)域占有極其重要的地位。
Protel99se基本上可以分為5個組件:1多功能高效率的原理圖設(shè)計組件Schematix992,功能強(qiáng)大的PCB設(shè)計系統(tǒng)PCB993,自動布線組件Route99
4,通用的可編程邏輯器件設(shè)計PLD995,高級數(shù);旌想娐沸盘柗抡娼M件SIM99實訓(xùn)心得
這一周(十五周)是電子CAD實訓(xùn),為期一周的實訓(xùn)結(jié)束了。實訓(xùn)的目的就是鍛煉我們的實際動手能力。因為我們是大專生,要求的是不僅擁有本科生的理論知識,還要擁有我們?粕(dú)特的實踐能力,因此這次實訓(xùn)是為了讓我們更了解和數(shù)量的使用protel99se這個軟件。老師說過;我們學(xué)電子CAD不是為了做原理圖而是為了做印刷電路板(PCB)。這次實訓(xùn),老師給我們每人發(fā)了5張電路原理圖紙,5張A4大小的紙上印刷滿了。我們的任務(wù)就是把這5個電路原理圖做出來。還要給元件封裝,然后生成每個原理圖的材料清單。盡管老師沒有要求我們生成PCB圖,但我為了檢查自己的能力,我還是生成了PCB圖,布好了線。做電路原理圖的最大難題就是找元件,打開軟件后,先把MiscellaneouDevices.lib和sim.ddb這兩個庫給添加了進(jìn)來。這些沒有包含所有的元件,為了不用自己去做那些集成芯片元件,我還把motolar、inter、AMD和MDOS等幾個公司的元件庫給全部加了進(jìn)來。然后再按P-P鍵進(jìn)行查找和放置元件,找一些比如CA3140、8051、8031等芯片,這樣就快一些了,還使用E-D鍵來刪除放錯和畫錯的連線,用V-F來顯示整個原理圖,用pageup和pagedown來放大和縮小,用P-W來防止線的,使用這些會計鍵可加快原理圖的制造速度。創(chuàng)建好原理圖穩(wěn)定,設(shè)置圖樣的屬性,然后放好元件和布局,再連好線后,就開始設(shè)置每個元件的封裝形式了,當(dāng)然有些元件在放置時就可先設(shè)置好封裝形式,比如電阻用AXIAL~、無級性電容用RAD~、級性電容用RB~等,發(fā)光二級管一般用SIP2封裝形式,但是加載到PCB中時有錯誤,因為SIP2封裝的引腳是1和2,而發(fā)光二極管的引腳是A和K,所以好修改發(fā)光二極管的引腳參數(shù)。這些問題是常見的,只有不斷的在實際應(yīng)用中多摸索多發(fā)現(xiàn),就會很容易的解決好的,做好電路原理圖,寫好標(biāo)題欄,后再生成元件材料表(BillofMaterial),最后將所有的文件保存,就可以去打印出來了。
這次的實訓(xùn)真的是讓我受益匪淺,用了一個星期的時間來繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高使用Protel99se這個軟件,這也對我們以后考取電子CAD證和在工作崗位上的應(yīng)用會用很大的幫助的。
這次實訓(xùn)我們自己動手設(shè)計,制作了PCB板。在設(shè)計的過程中我們遇到了一些問題,像SCH庫中并不是每一個電子元器件都有的,所以在畫原理圖時,我們首先要用編輯元器件,然后再畫原理圖,有些地方我們使用了總線畫圖,但沒有把對應(yīng)連接引腳間用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號標(biāo)注,所以在ERC檢查時怎么也過不去,每每都是一推錯誤和警告。再設(shè)計PCB時,PCB元器件封裝庫中有許多封裝都沒有,我們一邊看書一邊動手操作,還使用了游標(biāo)卡尺等測量元件的引腳間距。
在這次實訓(xùn)中還遇到的問題是元器件原理圖的引腳標(biāo)號與封裝引腳標(biāo)號不一致,在加載網(wǎng)絡(luò)表時出錯,我們用更改其中一個與另一個相同的方法來解決。這其中較為典型的就是二極管了,在原理圖中它的兩個引腳標(biāo)號是1和2,而在封裝庫中標(biāo)號是S和K。
做電路原理圖的最大難題就是找元件,打開軟件后,先把MiscellaneouDevices.lib和sim.ddb這兩個庫給添加了進(jìn)來。這些沒有包含所有的元件,為了不用自己去做那些集成芯片元件,我還把motolar、inter、AMD和MDOS等幾個公司的元件庫給全部加了進(jìn)來。然后再按P-P鍵進(jìn)行查找和放置元件,找一些比如CA3140、8051、8031等芯片,這樣就快一些了,還使用E-D鍵來刪除放錯和畫錯的連線,用V-F來顯示整個原理圖,用pageup和pagedown來放大和縮小,用P-W來防止線的,使用這些會計鍵可加快原理圖的制造速度。創(chuàng)建好原理圖穩(wěn)定,設(shè)置圖樣的屬性,然后放好元件和布局,再連好線后,就開始設(shè)置每個元件的封裝形式了,當(dāng)然有些元件在放置時就可先設(shè)置好封裝形式,比如電阻用AXIAL~、無級性電容用RAD~、級性電容用RB~等,發(fā)光二級管一般用SIP2封裝形式,但是加載到PCB中時有錯誤,因為SIP2封裝的引腳是1和2,而發(fā)光二極管的引腳是A和K,所以好修改發(fā)光二極管的引腳參數(shù)。這些問題是常見的,只有不斷的在實際應(yīng)用中多摸索多發(fā)現(xiàn),就會很容易的解決好的,做好電路原理圖,寫好標(biāo)題欄,后再生成元件材料表(BillofMaterial),最后將所有的文件保存,就可以去打印出來了。
這次的實訓(xùn)真的是讓我受益匪淺,用了一個星期的時間來繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高使用Protel99se這個軟件,這也對我們以后考取電子CAD證和在工作崗位上的應(yīng)用會用很大的幫助的。
繪制模塊電路圖,MCU(微處理機(jī)控制單元)及解碼電路模塊先是添加元件,那么對應(yīng)的電路中的AT89C51、K8F2080、MAX3232和CS4330在原有的元件庫找不到,只能去創(chuàng)建元件。在原理圖繪制好了,本以為將所有的元件用線連起,但考慮到太復(fù)雜了,在王老師的提示下采用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號連接。此時,因自己的粗心大意點畫圖工具里面的文字添加,那么結(jié)果就不言而喻,兩引腳之間沒有導(dǎo)通,這不僅費(fèi)時又費(fèi)力,還有一個問題,就在模塊電路導(dǎo)出電子表格后修改里面的參數(shù)再后進(jìn)行更新,就是怎么也更新不了。當(dāng)然這也只能從原理圖一個一個的去修改元件的封裝和規(guī)格。原理圖雖然是繪制好,同樣花了不少時間。
原理圖繪好接下來便是做PCB板,在此次設(shè)計中我想采用與別人不同的雙層貼片式封裝形式,盡量保持與現(xiàn)實中的MP3播放器實際大小,也算是做一次工廠里面的實習(xí)吧!雖然想法是好的,但實際做起來,對于我來說又是從零開始,沒有實踐經(jīng)驗及一些設(shè)計規(guī)格,最大的障礙就是Protel99軟件內(nèi)的英語單詞不認(rèn)識在開始做PCB板時,最大的障礙就是Protel99軟件內(nèi)的英語單詞不認(rèn)識,只能利用Protel99中做PCB板向?qū)В龊肞CB板規(guī)格,那么就是載入元件的封裝,在此過程可能會出現(xiàn)“封裝找不到”和“引腳不對應(yīng)”這需要去解決問題,同樣這也是制PCB板的難點。接下來是布局,依我的經(jīng)驗不采用自動布局,自動布局不合理,過于緊湊,故用手工布局。在布線的規(guī)則及覆銅等具體的操作是比較簡單。最后利用PCB3D視圖觀察制作的效果。
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電子CAD設(shè)計
實習(xí)報告
專業(yè):電氣工程及其自動化班級:2學(xué)號:18姓名:宋志立指導(dǎo)教師:周維芳
電子CAD設(shè)計實習(xí)報告
目錄
目錄……………………………………………………………………2【實習(xí)目的】…………………………………………………………4【實習(xí)內(nèi)容】…………………………………………………………4【實習(xí)步驟】…………………………………………………………4
一:繪制第一張圖
1、繪制原理圖…………………………………………………………..42、創(chuàng)建新的元件庫……………………………………………………...53、創(chuàng)建新的元件封裝……………………………………………………64、對電路圖進(jìn)行編譯……………………………………………………6圖1原理圖………………………………………………………………7二:印制電路板(PCB設(shè)計)……………………………………………81、2、3、4、5、
創(chuàng)建PCB圖………………………………………………………8導(dǎo)入原理圖設(shè)計……………………………………………….…..8元件布局與調(diào)整…………………………………………………...8自動布線………………………………………………………….8標(biāo)注PCB板尺寸,顯示三維PCB板示意圖及元件清單………………………………………………………………...8圖1PCB走線示意圖………………………………………………..9圖13DPCB板………………………………………………………...10圖2原理圖…………………………………………………………….11圖2PCB走線示意圖……………………………………………………..12圖23DPCB板………………………………………………………….12
電子CAD設(shè)計實習(xí)報告
圖3原理圖……………………………………………………………...13圖3PCB走線示意圖…………………………………………………….13圖33DPCB板…………………………………………………………14
【問題及解決方法】…………………………………………………15【實習(xí)心得】…………………………………………………………15
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【實習(xí)目的】
掌握ProtelDxp201*的基礎(chǔ)知識,了解其功能特性。通過課程設(shè)計使學(xué)生能更好地理解和掌握課程要求的電子CAD基本知識和基本操作技能,綜合運(yùn)用所學(xué)知識利用計算機(jī)進(jìn)行原理圖與印刷電路板的繪制和設(shè)計;進(jìn)一步培養(yǎng)和提高學(xué)生實際動手能力和解決實際問題的能力。
【實習(xí)內(nèi)容】
(1)繪制3張原理圖,并且制作印制電路板還要。
(2)熟練繪圖過程,熟悉元件庫,能夠快速找出需要的原件。(3)能夠制作元件庫沒有的元件,學(xué)會建立元件庫。了解制作元
件封裝。
【實習(xí)步驟】一:繪制第一張圖
1、繪制原理圖(1)創(chuàng)建項目
開始→啟動DXP201*→創(chuàng)建項目文件→創(chuàng)建原理圖(2)裝入所需要元件庫
觀察電路圖布局,了解電路圖中所用的元件。從原件庫查找所要的元件。
具體操作:點擊元件庫,單擊search,再出現(xiàn)的對話框上部輸入所找的元件代號,在下面設(shè)置路徑。然后點擊查找,直到找出自己需
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要的元件;蛘咧苯釉趲熘胁檎。
注意:一般元件都在miscellaneousDevice.ddb庫中,有些元件庫中沒有,需要使用查找功能。若找出的元件不在已有的庫中,可雙擊該元件,將該元件所在庫添加到元件庫中,以便以后印制電路板的需要。(3)放置元件
將所要的元件,按照電路圖的布局,放在原理圖上的大致位置。編輯元件屬性,使其有合適的封裝
注意:各元件必須有其正確的封裝,才能保證其在PCB途中進(jìn)行相應(yīng)的輸出。(4)電路圖布線
利用DXP201*所提供的各種工具,命令進(jìn)行畫圖工作。將事先放好的元器件用具有電氣意義的導(dǎo)線,網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號等連接起來,使各元件間具有用戶設(shè)計的電氣連接關(guān)系。
注意:繪制導(dǎo)線時,需要用具有電氣意義的導(dǎo)線,不能利用繪圖工具欄的畫線功能畫線,否則在印制電路板時,導(dǎo)線不能生成。
2、創(chuàng)建新的元件庫
若庫中沒有所需要的元件,需要制作元件,步驟為:新建元件庫→繪制元件外形→重命名并保存→放置引腳→設(shè)置封裝形式→結(jié)束具體操作如下:(1)繪制元件體:
利用各種繪圖工具,在工作區(qū)繪制元件主體圖(2)放置元件管腳
在元件體上合適的地方放置管腳,可編輯管腳標(biāo)號可見性及圖形
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(3)調(diào)整元件大小及管腳位置(4)繪制完畢,進(jìn)行封裝
在模型對話框內(nèi)單擊追加,選擇Footprint,按OK。再出現(xiàn)的對話框內(nèi),選擇封裝庫,在庫內(nèi)選擇合適的封裝形式。若沒有合適的,可導(dǎo)入其他封裝庫,或創(chuàng)建新的元件封裝。單擊“…”再出現(xiàn)的對話框選安裝,然后選需要的庫,點擊打開,進(jìn)行導(dǎo)入。
3、創(chuàng)建新的元件封裝
(1)新建一個PCB庫文件切換到元件封裝庫編輯器,生成相應(yīng)的庫文件。
(2)設(shè)置元件的參數(shù)及尺寸,將工作層切換到頂層印絲層,繪制元件外形輪廓。
(3)創(chuàng)建后,重新命名新的封裝。新封裝可導(dǎo)入所需要的元件中。
4、對電路圖進(jìn)行編譯
當(dāng)一切做好后,對文件進(jìn)行編譯。在項目下,分別選擇第一個和第二個標(biāo)題,然后再M(fèi)essage中查看是否有錯誤,和必要的Warning。確定無誤后,進(jìn)行下一步。制作印制電路板。
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圖1原理圖
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二:印制電路板(PCB設(shè)計)1、創(chuàng)建PCB圖2、導(dǎo)入原理圖設(shè)計
在設(shè)計下選擇第二個選項,在彈出的對話框內(nèi)選擇使變化生效,檢查成效的項目中是否有打紅叉的(有誤的一項),排除錯誤,然后單擊使變化生效。3、元件布局與調(diào)整
布局:布局分為自動布局和手動布局。
自動布局:在莫各層,先利用繪圖工具畫一個封閉的區(qū)域,然后在工具下,選擇放置元件,點擊自動布局,等布局完畢。
手動布局:將生成的圖內(nèi)的元件拖入編輯區(qū)內(nèi),放置在合適的位置即可。將原件集中擺放后重定義PCB板形狀4、自動布線
選擇自動布線下的第一個選項,然后點擊,在出現(xiàn)的對話框內(nèi)可以對各種線進(jìn)行設(shè)置。
以下為PCB板頂部走線及底部走線示意圖及三維圖,以上為制圖方法,及相應(yīng)的操作,其他圖制作方法類似,在此不再贅述。5、標(biāo)注PCB板尺寸,顯示三維PCB板示意圖及元件清單
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圖1PCB走線示意圖
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圖13DPCB板
PCB3D視圖1(頂層)
(頂層向左翻轉(zhuǎn)后)PCB3D視圖1(底層)
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圖2原理圖
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圖2PCB走線示意圖
圖23DPCB板
PCB3D視圖2(頂層)
(頂層向左翻轉(zhuǎn)后)PCB3D視圖2(底層)
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圖3原理圖
圖3PCB板走線示意圖
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圖33DPCB板
PCB3D圖3(頂層)
(頂層向左翻轉(zhuǎn)后)PCB3D視圖3(底層)
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【問題及解決辦法】
1、原理圖常見錯誤
(1)管腳的連線出現(xiàn)重疊,會導(dǎo)致信號無法正確輸入(2)元件跑到圖紙界外:沒有在元件庫圖紙中心創(chuàng)建元件2、PCB中常見錯誤
(1)原理圖中元件使用了PCB庫中沒有的封裝(2)原理圖中元件使用了PCB庫中名稱不一致的封裝
以上錯誤可能會導(dǎo)致三維圖中出現(xiàn)大面積陰影,此時需要更換封裝。
【實習(xí)心得】
這一周是電子CAD實習(xí),為期一周的實訓(xùn)結(jié)束了。
實習(xí)的目的就是鍛煉我們的實際動手能力。這次實訓(xùn)是為了讓我們更了解的使用ProtelDXP201*這個軟件。
ProtelDXP201*已不是單純的PCB(印制電路板)設(shè)計工具,而是由多個模塊組成的系統(tǒng)工具,分別是SCH(原理圖)設(shè)計、SCH(原理圖)仿真、PCB(印制電路板)設(shè)計、AutoRouter(自動布線器)和FPGA設(shè)計等,覆蓋了以PCB為核心的整個物理設(shè)計。該軟件將項目管理方式、原理圖和PCB圖的雙向同步技術(shù)、多通道設(shè)計、拓樸自動布線以及電路仿真等技術(shù)結(jié)合在一起,為電路設(shè)計提供了強(qiáng)大的支持。
在此次實習(xí)之前我從來沒有接觸過這類的軟件,第一天剛開始實
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習(xí)的時候,完全是一竅不通,但通過這幾天的學(xué)習(xí),我已經(jīng)可以基本畫出所需要的電路原理圖,PCB圖以及3D圖。
這是一個很有成就感的過程。從第一天,認(rèn)識軟件,了解如何創(chuàng)建項目,如何放置元件,畫線路,創(chuàng)建元件庫,畫自定義的元件到制作PCB板,自動布局,手動布局,自動布線再到最后的顯示三維模型。說實話,當(dāng)我第一次看到自己畫的圖成功的變成3D圖形的時候,那種成就感和欣喜是無法表達(dá)的。所以我漸漸的喜歡上了這個軟件,喜歡一張一張的找圖去畫,和同學(xué)研究各個功能,提高了自己畫圖的速度和質(zhì)量。
這是一款很強(qiáng)大的軟件,直到實習(xí)的最后一天,我也還有好多沒有弄懂的功能,突然感覺實習(xí)的時間太短了,還想再多學(xué)一些。真希望以后還能有機(jī)會多接觸這類的實習(xí),讓我們在學(xué)習(xí)理論知識的同時,也能更多的學(xué)一些實際一些的東西,與理論相結(jié)合,豐富我們的實際操作和動手能力
總之,經(jīng)過此次實習(xí),我受益良多,將對我以后的學(xué)習(xí)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,同時也十分感謝老師的耐心教導(dǎo)和幫助。
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