基于STM32F103C8的智能浇花系统
《基于单片机智能花卉浇水系统的设计》
基于单片机的自动浇花系统的设计与实现摘要：随着信息化时代的高速发展，人们对环境的质量也越来越注重。
在家养花就成为了人们的第一个选择的东西，在家里养花不仅能够使生活更加丰富，还可以使情操得到陶冶。
并且养殖的植物能够通过植物绿色光合作用，在释放氧气的同时吸收二氧化碳，在这种情况下空气也就能够得到净化，从而变得更加清新，并且，绿色植物能吸收因为装修而产生的有害物质，比如甲醛和苯等。
由于植物的这些优点，越来越多的人，对在家养花情有独钟。
这篇文章设计了一种智能湿度感应浇花系统。
系统以单片机AT89S52为控制芯片，启动浇花之前先有蜂鸣器报警，然后按照每天的定量供水为限，在固定的时间内，自己启动浇花系统，然后按照各种植物需要的不同水量，来进行浇水，其中会有一个装置来控制，供水的时间也就是电磁阀开启和闭合的时间。
在学校供水的时候水棒会进行运转，其他时间停止工作，也就不会有补水，按照温度和湿度来严格控制供给水量，主要用到的是SLHT5-1土壤温度湿度传感器，如果没有呃，检测到温度和湿度达到要求，传感器就会机控智能开始，给花浇水。
在达到了固定的温度，湿度之后关机就会停止给花浇水，这个系统不仅能够使植物得到按时按量的水量，并且还可以为节约水资源做出贡献，然后在这种情况下植物就能够得到更好的生长。
关键词:单片机;自动浇花系统;传感器;AbstractWith the development of society, people pay more and more attention to environmental quality. Farming flowers has become the first choice. Farming at home can enrich people's life. At the same time, flowers can absorb carbon dioxide through photosynthesis to release oxygen and purify air, and flowers can also absorb toxic substances such as benzene and formaldehyde in newly decorated houses. So more and more people like to breed flowers. This paper designs an intelligent humidity induction watering system. The system uses single chip AT89S52 as control chip, buzzer alarm before starting watering, water supply on time and quantity is to automatically start pumping watering at a limited time every day. According to the difference of water requirement of various flowers, a button device is used to control the time of water supply, that is, the time of opening and closing of solenoid valve. The pump will not turn and there will be no water flow in the rest of the time. The main purpose of strictly controlling water supply according to temperature and humidity is SLHT5-1 soil temperature and humidity sensor. If the temperature and humidity of the sensor can not meet the specified requirements, it will start watering flowers and stop watering flowers when the temperature and humidity meet the specified requirements. The system can not only water flowers on time and in quantity, but also save water resources, so that flowers can grow better.Key words: single chip computer; intelligent watering system; sensor一、绪论 (1)1.1选题目的及意义 (2)1.2国内市场发展现状 (3)1.3研究方法和手段 (3)1.4植物、植物的一般生长习性 (4)1.5单片机介绍 (4)二、基于单片机的智能浇花系统 (4)2.1系统的总体设计 (4)2.2系统组成部分 (5)2.3系统工作原理 (5)三、系统硬件设计 (6)3.1AT89S52型单片机 (6)3.2 STM32最小单片机系统 (6)3.3土壤湿度检测电路 (7)3.4键盘及液晶显示电路 (8)3.5水泵调节 (8)3.6报警电路和系统 (9)3.7单片机最小系统 (9)3.7.1晶振电路设计 (9)3.7.2复位电路 (10)3.7.3按键消抖方法 (10)3.8系统的功能设计与实现 (10)四、基于物联网的智能植物养护系统的研究 (11)4.1系统设计 (11)4.1.1系统结构 (11)4.1.2系统工作原理与功能 (12)4.2系统实现 (12)4.3显示界面 (12)五、系统功能调试 (13)六、系统软件设计 (14)七、总结 (16)致谢 (16)参考文献 (16)附录 (17)一、绪论实际上国内国外像这种机控智能浇花系统实际上都在现实都得到了运用，但是很大一部分的机控智能供水灌溉系统都采用虹吸的方式，也就是利用渗透来实现补水浇花，这种方式的补水过程连续不间断，但是这样的方法只能够保证花不会因为缺水而感到干枯，这样的方式不是根据花实际需要多少来给它供水的。
基于STM32的智能花卉养护系统设计
基于STM32的智能花卉养护系统设计随着人们对生活品质的要求不断提高，养花成为了很多家庭的乐趣和休闲方式。
由于现代人的工作压力大和生活节奏快，很多人无法给花卉提供充足的养护，导致花卉生长缓慢，甚至枯萎凋零。
为了解决这一问题，我们设计了一款基于STM32的智能花卉养护系统，旨在帮助用户更轻松地进行花卉养护，提高花卉的成活率和生长速度。
一、系统整体设计智能花卉养护系统主要由传感器模块、执行模块、控制模块和显示模块四大部分组成。
传感器模块负责采集花卉周围的环境信息，包括温度、湿度、光照等；执行模块则通过控制执行器进行浇水、通风等操作；控制模块负责对传感器采集到的数据进行处理和分析，并下达相应的控制指令；显示模块则负责向用户展示花卉的生长情况和状态，以及用户交互操作。
二、传感器模块传感器模块是整个系统的基础，它能够及时、准确地采集花卉周围的环境信息，为后续的养护操作提供准确的数据支持。
我们选用了温湿度传感器和光照传感器，分别用来检测周围的温度、湿度和光照强度。
这些传感器能够将采集的数据通过模拟接口传输给STM32，实现对环境信息的及时监测和采集。
三、执行模块执行模块是系统的关键部分，它通过控制执行器来实现对花卉的养护，包括浇水、通风、控制光照等。
我们选用了水泵、风扇和LED灯作为执行器，分别用来实现自动浇水、通风和控制光照。
这些执行器通过数字接口连接到STM32，可以根据控制指令实现自动化的操作。
四、控制模块控制模块是整个系统的大脑，它负责对传感器采集到的数据进行处理和分析，并根据用户设定的参数下达相应的控制指令。
在设计控制算法时，我们考虑了花卉在不同生长阶段对温湿度和光照的需求，结合了植物生长学的相关知识，设计了一套智能化的控制算法，能够根据花卉的实际需求进行精准的养护操作。
五、显示模块显示模块是用户与系统交互的界面，通过显示花卉的生长情况和状态，向用户提供养护建议，并实现用户对系统的交互操作。
我们选用了OLED显示屏作为显示模块，能够清晰地显示花卉的生长数据、养护建议和用户设定的参数，让用户能够清楚地了解花卉的状态和发展趋势，及时进行调整和反馈。
stm32f103c8t6智慧植物工厂系统
stm32f103c8t6智慧植物工厂系统
STM32F103C8T6智慧植物工厂系统是一种基于STM32
单片机的智慧植物工厂系统，旨在实现在农业种植过程中对植物生长及质量的有效检测，并将收集的信息上传到物联网进行数据分析。
该系统包含了传感器、继电器、执行机构、射频信号发射及接收模块、数字输出模块等控制元件，它还包含了温湿度和光照传感器，以及加湿装置和水泵系统，用于实时测量种植环境的温度、湿度和光照强度，从而根据种植环境实施调节。
该系统使用STM32F103C8T6单片机作为核心处理器，用于控
制系统整个运行状态，并与传感器进行数据交换，并将数据封装传送到物联网，用来实现网络通信。
此外，该系统还可以将封装的数据解析成环境信息，并显示在本地屏幕上，以便农场管理者可以实时监测农场环境，以便实现快捷的农业种植管理。
系统的另一个重要特性是，可以根据植物成长状况及农业种植规律，采用继电器和执行机构进行自动控制，以便实现定时控制加湿和通风，以及定时进行肥料投料等农业种植管理方式。
该系统采用射频信号发射接收模块，可以实现远程遥控，实现对系统设备的监控和控制。
STM32F103C8T6智慧植物工厂系统可以有效实现植物成长过
程的自动监测和调节，从而获得更高的种植产出和更低的成本投入，为农产品种植及质量管控带来更精确的智能解决方案。
基于STM32的智能花卉养护系统设计
基于STM32的智能花卉养护系统设计随着人们生活水准的提高和环保意识的加强，越来越多的人开始关注花卉的养护和保护。
然而，由于人们的生活压力越来越大，很多人忙碌一整天，没有时间去细心照顾自己的花卉。
基于这个现实问题，本文提出一种基于STM32的智能花卉养护系统设计，通过将物联网技术与传感器技术相结合，实现对花卉的自动浇水、自动调节温湿度等功能，为人们提供更加便捷、科技化的花卉养护服务。
一、设计思路该系统主要由花卉浇水装置、温湿度传感器、STM32单片机控制系统以及手机APP等几个部分组成。
在系统中，温湿度传感器用于检测花卉所处的环境温湿度，将检测到的信息传输给STM32单片机控制系统。
该系统将根据温湿度传感器的信号，控制花卉浇水装置的工作，实现对花卉的自动浇水。
另外，STM32单片机控制系统还可以通过手机APP对花卉的浇水、温湿度等信息进行监测和控制，提供更加便捷的养护方案。
二、设计实现1. 花卉浇水装置的设计花卉浇水装置主要由水泵、水管、电机等组成。
当STM32单片机控制系统检测到花卉需要浇水时，系统会启动水泵将水从水箱中抽出，通过水管注入到花盆中。
浇水过程中，电机会控制水泵的运转速度，以保证花卉浇水的均匀性和适度性。
同时，系统还设置了水位传感器，用于检测水箱中的水位，当水位不足时，系统会在手机APP上提示用户及时添加水源。
2. 温湿度传感器的设计温湿度传感器主要用于检测花卉所处的环境温湿度。
该传感器与STM32单片机控制系统相连，用于实时传输花卉所处环境的温湿度数据，以便对花卉的养护进行调节。
3. STM32单片机控制系统的设计STM32单片机控制系统主要由控制器、Wi-Fi模块、LCD屏幕等组成。
当花卉所处环境温度过高或过低时，系统会启动电机，控制水泵将适度温水进行浇水。
同时，系统会通过Wi-Fi模块实时将养护数据上传至云端，供用户通过手机APP进行查看和管理。
4. 手机APP的设计该系统的手机APP主要用于监测和控制花卉的浇水、光照、温湿度等信息。
基于STM32的智能浇花系统与实现
基于STM32的智能浇花系统与实现智能化系统在现代生活中扮演着越来越重要的角色。
智能浇花系统是一种将传统浇花过程自动化的技术，通过使用传感器和微控制器来监测和控制植物的水分供应。
本文将介绍基于STM32微控制器的智能浇花系统的实现。
系统设计智能浇花系统的设计包括硬件和软件两个方面。
硬件方面，系统主要由STM32微控制器、传感器、执行器和电源等组成。
软件方面，系统则由嵌入式软件和用户界面组成。
硬件设计STM32微控制器在本系统中，我们选择了STM32微控制器作为控制核心。
STM32是一款由STMicroelectronics公司开发的ARM CortexM系列微控制器，具有高性能和低功耗的特点，非常适合用于物联网应用。
我们选择了STM32F103系列微控制器作为主控芯片，其具有丰富的外设接口和良好的性价比。
传感器智能浇花系统中的传感器用于监测植物的土壤湿度和环境温湿度。
通过感知植物的生长环境，系统可以根据需求自动调节水分供应。
常用的土壤湿度传感器有电阻湿度传感器和电容湿度传感器。
我们选择了电容湿度传感器作为测量土壤湿度的传感器，并采用DHT11传感器来测量环境温湿度。
执行器智能浇花系统中的执行器用于控制水泵的启停。
当土壤湿度低于设定阈值时，系统会自动开启水泵进行浇水。
当土壤湿度达到设定阈值时，系统会自动关闭水泵。
我们选择了电磁阀作为执行器，通过控制电磁阀的通断来控制水泵的启停。
电源智能浇花系统的电源可以选择用电池供电或者使用外部电源适配器供电。
在本系统中，我们选择了使用外部电源适配器供电，以保证系统的稳定性和持续性。
软件设计嵌入式软件嵌入式软件主要运行在STM32微控制器上，用于控制各个硬件模块的工作。
嵌入式软件主要包括以下几个模块：•传感器数据采集模块：用于采集土壤湿度和环境温湿度。
•控制算法模块：根据采集到的数据进行分析和判断，控制水泵的启停。
•执行器控制模块：控制电磁阀的通断，从而控制水泵的启停。
基于32单片机控制的智能灌溉系统
基于32单片机控制的智能灌溉系统智能灌溉系统是一种能够实现自动化管理的灌溉系统，能够根据植物的需水量和环境条件进行智能化的灌溉，提高灌溉效率，减少资源浪费。
本文将介绍一种基于32单片机控制的智能灌溉系统，通过32单片机的控制，实现对植物的精准灌溉，提高植物的生长效率。
一、系统的设计原理本系统的设计原理是通过32单片机作为主控制器，连接传感器对植物的需水量和环境条件进行监测，通过控制执行器对灌溉设备进行控制，实现对植物的智能化灌溉。
通过32单片机的编程，对监测到的数据进行分析处理，制定出相应的灌溉方案，从而实现对植物的精准灌溉。
二、系统的硬件设计1. 主控制器：32单片机作为主控制器，通过接收传感器的数据，进行数据的处理和分析，并控制执行器的工作。
2. 传感器：包括土壤湿度传感器、光照传感器和温湿度传感器，用于监测植物的需水量和环境条件。
3. 执行器：包括电磁阀和水泵，用于控制灌溉设备的开关。
五、系统的优势1. 精准灌溉：通过32单片机对监测到的数据进行处理和分析，制定出精准的灌溉方案，提高灌溉效率。
2. 节约资源：根据植物的需水量和环境条件制定灌溉方案，减少水资源浪费。
3. 自动化管理：实现对灌溉设备的自动控制，减少人工管理的成本和工作量。
六、系统的应用前景1. 农业灌溉：可应用于农业生产中，实现对作物的精准灌溉，提高作物的产量和质量。
2. 园林绿化：可应用于城市园林的绿化工程中，提高植物的存活率和观赏价值。
3. 智能管控：可应用于农田和园林的智能化管控中，提高管理效率和节约资源成本。
基于32单片机控制的智能灌溉系统具有精准灌溉、节约资源、自动化管理的优势，有着广泛的应用前景。
在未来的发展中，将会得到更多的应用和推广。
基于某单片机智能浇灌系统设计
基于某单片机智能浇灌系统设计智能浇灌系统是一种利用现代科技实现自动浇灌的系统，可以实现定时浇水、自动监测土壤湿度和温度等功能，以提高浇灌的准确性和效率，同时也节约用水。
本设计基于某单片机，实现智能浇灌系统的设计。
1. 系统框架设计该智能浇灌系统主要由单片机控制模块、输入输出模块、电磁阀模块、水泵模块和传感器模块组成。
其中，单片机控制模块作为系统的核心，负责控制整个系统的运行。
输入输出模块负责与用户交互，如调整浇水时间和浇水量等参数。
电磁阀模块控制系统的水流开关，水泵模块为系统提供水源，传感器模块用于监测土壤湿度和温度等。
2. 硬件设计（1）单片机选择本设计选用STM32F103C8T6单片机，具有较高的运算性能和丰富的外设接口。
（2）输入输出模块设计输入输出模块采用LCD1602屏幕和4x4矩阵键盘，用户可以通过矩阵键盘设置浇水时间、浇水量和浇水频率等参数。
屏幕显示实时土壤湿度和温度，并显示当前状态和设置参数。
（3）电磁阀模块设计电磁阀模块由2个5V直流电磁阀组成，分别控制两个出水口的水流开关，使其可以实现按需浇水的功能。
（4）水泵模块设计水泵采用直流水泵，连接电源和水箱，为系统提供水源。
（5）传感器模块设计传感器模块由土壤湿度传感器和温度传感器组成，分别连接引脚和单片机接口。
通过读取传感器的电信号，可以实时监测土壤湿度和温度等参数。
3. 软件设计本系统的软件设计主要包括三个部分：单片机控制程序、传感器采集程序和用户交互程序。
（1）单片机控制程序单片机控制程序通过从输入输出模块读取用户设置参数，控制水泵和电磁阀模块，同时读取传感器模块数据，计算土壤湿度和温度的变化趋势，根据设定的浇水条件进行自动浇水。
（2）传感器采集程序传感器采集程序负责读取土壤湿度和温度传感器的电信号，将其转换成数字信号，并发送到单片机控制程序。
（3）用户交互程序用户交互程序负责读取矩阵键盘的按键信号，并将用户输入的参数显示在LCD屏幕上，同时显示当前状态和设置参数。
基于stm32单片机智能灌溉 控制系统与实现任务书
基于stm32单片机智能灌溉控制系统与实现任务书下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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０ 引言
随着科学的不断发展和生活质量的提高，更多家庭为了改善家居环境，购买花卉装点环境，同时还能净化空气。
但现代人的生活节奏越来越快。
植物生长是离不开水的，需经常浇灌。
很多人有时忘了及时、适量给花卉浇水。
但由于工作繁忙等原因，不能按时给花草浇水，植物可能会出现枯萎。
而植物的生长主要依赖水分，过少浇水或者过度浇水都可能对植物的正常生长造成巨大影响。
因此设计一款定时浇花的系统便成为当务之选。
本文设计了一种智能湿度感应浇花系统。
系统以单片机STM32F103C8 为控制芯片，以土壤湿度传感器、温湿度传感器为主要传感器。
如果传感器检测温度、湿度都达不到规定的要求，就开始浇花，达到了规定的温度、湿度就停止浇花。
该系统既能按时、按量的给花卉浇水，还可以为节约水资源，从而让花卉更好的生长。
１ 智能浇花系统的组成结构
该系统主要由cpu 控制电路，土壤温度，湿度检测电路、蜂鸣器报警电路、水泵控制电路等组成。
具体结构如图1 所
示。
通过土壤湿度传感器测量出土壤湿度信号，单片机进行
AD 采集同时对采集信号进行滤波处理并进行信号分析，然后IO 输出控制信号，控制水泵进行工作，最终达到按需浇花的目的。
图1
２ 研究方法和手段
本设计是设计单片机控制的自动浇花系统。
有测量温度、空气湿度的传感器，采用菱形分布，均匀采集灌区的环境参数。
再由单片机集中处理数据，分析那片区域需要浇灌、浇
基于STM32F103C8的智能浇花系统
高 伟 董彦辰 马庆磊
（青岛恒星科技学院机电学院，山东 青岛 266100）
摘 要：本文设计了一种智能湿度感应浇花系统。
系统以单片机STM32F103C8 为控制芯片，利用土壤湿度传感器来检测土壤的相对湿度，DHT11检测空气温湿度，再通过单片机进行信息处理，输出控制信号，从而控制水泵电源的通断，完成按需按量自动浇花的工作。
关键词：STM32；智能浇花系统；温湿度传感器中图分类号：TP277 文献标志码：A
磁线圈通上电之后，就会生成电磁作用力，这时需要使用衔铁把针阀吸起来，让天然气通过轴针头部环形间隙，然后喷进进气道之内。
为了确保构建的控制模型拥有相对较为优良的模块化、层次化结构，所构建的控制模型可以划分为PWM 驱动模型、空燃比控制模型、工况判断模型等。
发动机工况根据其自身运行特点分为启动、怠速、稳态部分负荷、瞬态还有大负荷工况，因为发动机工况中大负荷工况不是主要工况，因此我们对于前4种工况进行建模分析，最后我们通过之前构建的喷嘴模型、PWM 驱动模型以及工况判断模型构成一个完整的控制器。
在将AMESim 仿真软件构建的模型转化成在Simulink 环境中运行的S-Function 模块的过程中，首先需要对联合仿真环境进行相关的数据设置，通过设置相关的仿真条件，可以得出如下的数据结果：若转速为2500r/min，进气压为0.5bar 时，喷嘴针阀的最大升程为0.35mm，这个数值和其他的喷嘴针阀升程相比是比较合理的，若转速为2500r/min，进气压为0.5bar 的时候，喷射时间为10.9ms，这个数值和理论设计的模型所计算出的数值也是较为一致的，因此充分说明所设计的控制器是可以满足要求的。
结语
本文通过对多点喷射点燃式天然气发动机电控系统进行整体结构和电子控制系统的设计与分析，最终完成对其的实验建模以及仿真调试，希望此项研究能够为提高天然气发动机在天然气汽车和电子技术等领域的应用成效做出一定的贡献。
参考文献
[1]葛文庆.一种大功率气体燃料发动机电控喷射装置的研究[D].南京：
南京理工大学，2012.[2]周龙保.内燃机学[M].北京：机械工业出版社，2005.
图1 硬件电路总体结构图
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高 新 技 术
灌量，再由控制部水泵进行浇灌。
３ 智能浇花系统的工作原理
由于不同的花卉需水特性的差异，在控制浇花的过程中应当适时适量，按需浇花。
所以系统采用PID 控制的方法，从而达到精确浇花的目的。
一方面，通过测量土壤湿度来自动控制浇花，以潮湿土壤的电阻值小于干燥土壤电阻值为原理，采用探针来获取土壤干湿反馈信号，于考虑到水渗透到土壤中去需要一定的时间，且一般浇水的速度要大于土壤渗水的速度，为防止浇水过多，产生一个周期控制信号 ，从而产生我们所需要的浇花信号。
另一方面，单片机采集空气温湿度来控制浇花所需水的量。
在软件设计时，根据空气温湿度值通过PID 做出所达到的目标值存入表格，即水泵输出最大值表，这些数据均对人们长期积累经验值的采集分析，并将表格存储至EEPROM，供单片机查表使用。
例如：在寒冷的冬季对一些常青类盆栽浇水时，单片机将采集到的湿度信号处理得出合适的水泵输出量，在合适的时间进行适当浇水。
４ 智能浇花系统硬件设计
４．１ 土壤湿度检测电路
土壤传感器链接单片机AD 口，检测流过电流量，在传感器的表面进行镀镍处理，同时对感应面积进行加宽，使导电性能得以提高，防止出现接触土壤使传感器表面容易生锈，延长传感器使用寿命。
４．２ 空气温湿度检测电路
DHT11是一款温湿度传感器同时内部有已校准数字信号输出。
测量精度湿度可达+-5%RH，温度可达+-2℃，湿度的测量范围在20%~90%RH， 温度的测量范围在0℃~50℃。
传感器采用串行接口，可以更简单高效地进行数据采集。
同时该传感器的体积更小，同时功耗更低。
４．３ 水泵控制电路
驱动芯片采用英飞凌BTN7971，BTN7971是一个完全集
成的大电流的半桥电机驱动应用。
一路电机驱动输出，单板典型最大电流 68A，最小在 50A，工作电压范围：7V~14V ；最大不能超过 16V ；工作温度范围：-10℃~55℃，BTN7971 工作温度范围：-40℃~150℃， 实际使用中控制芯片最大温度不要超过 105℃；同时在单片机信号输出端增加总线驱动芯片 74LVC245，提高IO 信号驱动能力，同时对单片机控制引脚进行隔离保护。
４．４ 报警电路
因为该系统主要应用在室内环境中，为防止水泵的开启影响到他人，该系统内置了一个报警电路。
通常水泵开启以前就会出现警报声，然后水泵才实现补水。
主要是单片机来决定三极管开启与闭合，实现控制蜂鸣器的通断。
５ 系统相关数据
５．１ 湿度值输出
土壤湿度传感器采用Bardolino Moisture Sensor，当土壤
缺少水分时，传感器的输出值会减小，反之将增大，然后传送给单片机进行AD 转换，单片机根据数值的大小进行查表，最后分析处理判断是否需要浇水。
５．２ 系统硬件设计
系统软件设计主要包括系统程序初始化、空气温湿度检查子程序、土壤湿度检测子程序、水泵PWM 控制子程序、数据处理子程序，系统的主程序流程图如图2 所示。
图2
结语
本设计采用STM32F103C8单片机作为主控芯片，设计了一款智能浇花系统。
该系统根据花盆中土壤湿度，来控制水泵的开合及速度。
根据空气的温湿度来控制浇水量的多少，即对土壤的湿度进行实时监测，和对人们浇水习惯的采集分析，与设定好水泵输出最大值表进行比较，从而判断浇水量是否符合标准，能够自寻控制的湿度范围，最终完全实现按需按量智能浇花。
参考文献
[1]刘明真，陈鸿.基于单片机智能节水灌溉系统设计[J].学术问题研究，2010（1）：75-80．
[2]程捷，何辰.基于单片机的温湿度检测系统设计与实现[J].电子测试，2011（6）：56-58．
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