Forum del Presepio Elettronico Multimediale (Il primo e unico) - Xmas Shield, una nuova centralina basata su esp32
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 Xmas Shield, una nuova centralina basata su esp32
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bard89
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Inserito il - 14 settembre 2020 : 21:34:19  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ciao a tutti, come promesso ho aperto una nuova discussione per realizzare una nuova centralina basata su esp32. Partendo dalla scheda per Arduino ho iniziato a preparare uno schema elettrico per Esp32, ho dovuto cambiare molti componenti perchè esp32 lavora a 3.3V e non a 5V come Arduino. In allegato trovate una prima versione dello schema, in linea di massima dovrebbe essere funzionante, devo però fare ancora altre verifiche, anche perché non sono molto ferrato in elettronica, sono più a mio agio con il software :) ho deciso di pubblicare il tutto su una pagina web, vi terrò aggiornati anche qui sul forum, mi faceva piacere provare anche a documentare il tutto mediante un blog. https://xmas-shield.jimdofree.com/

Sto progettando su easyEDA, è software della https://jlcpcb.com/, un produttore di pcb anche per piccole quantità, ha anche un servizio di assemblaggio componenti
(ho fatto alcune simulazioni e con una ventina di dollari, ti porti a casa 10 pcb con tutti i componenti smt montati)
aspetto i vostri commenti :)
Allegato: Schematic_xmas shield v1.sch_2020-09-14_21-20-19.pdf
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bard89
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Inserito il - 15 settembre 2020 : 23:10:28  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ciao a tutti, un breve aggiornamento: in stì giorni sto verificando il circuito con l'aiuto di alcuni colleghi, nello schema un componente è sbagliato il mosfet dovrebbe essere il modello AO3400A

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Skyrunner65
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Inserito il - 15 settembre 2020 : 23:12:33  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ciao Matteo, ottimo lavoro!
Ho un dubbio sullo schema, vedo che hai segnalato dei mosfet OA3401, che sono a canale P, mentre lo schema riporta un canale N ed anche il collegamento è relativo ad un mosfet canale N.

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Skyrunner65
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Inserito il - 15 settembre 2020 : 23:14:02  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Mentre scrivevo la domanda stavi già rispondendo!!!

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bard89
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Inserito il - 15 settembre 2020 : 23:20:34  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Grazie dell'osservazione:), non me lo avesse fatto notare il mio collega mi avresti evitato di "buttare' via i PCB. Purtroppo jlcpcb ha un numero limitato di componenti base e quell'integrato lo hanno tolto, lo si può aggiungere con un sovrapprezzo (3$ credo considerando le spedizioni per un acquisto a parte non è tantissimo però)
Su questo link si possono vedere i componenti disponibili , quelli della categoria basic, sono sempre pronti gli altri nella sezione extended si paga l'aggiunta del singolo pezzo al macchinario https://jlcpcb.com/parts/componentSearch?secondSortUuid=6a6f62ee5f9a4d81b7a3b2798dd6111a&name=MOSFET&firstSortUuid=6cb8980d2f8d498ba2169b6aedbeaafc

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Inserito il - 15 settembre 2020 : 23:31:15  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Purtroppo la libreria basic è molto limitata!

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bard89
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Inserito il - 15 settembre 2020 : 23:53:26  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Si infatti, devo fare due simulazioni di prezzo, anche perché alla fine se fosse solo uno il componente mancante il prezzo non cambia tanto, magari faccio due simulazioni e posto i risultati

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bard89
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Inserito il - 16 settembre 2020 : 21:44:20  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ciao a tutti, ne approfitto per raccontarvi un po l'avanzamento del progetto, prima di tutto vi racconto un po delle interfacce che ho pensato:
ESP32 a dispetto di un arduino UNO ha molte più IO a disposizione (36,alcune potrebbero essere non disponibili o con funzioni speciali in fase di boot) ho acquistato una esp32 devkit come questa https://components101.com/microcontrollers/esp32-devkitc (sto aspettando che mi arrivi).
Ho deciso di allocare dieci uscite che possano lavorare in pwm (con i mosfet AO3400A, dovrebbero garantire 4A 12 V a canale), poi sarà compito del software gestirne la funzione.
Ho lasciato due uscite "nude e crude" a 3.3V con a disposizione la 12v ed un GND , l'idea sarebbe quella di poterci comandare ad esempio strisce a led indirizzabili, queste strisce dovrebbero lavorare anche a 3.3V tecnicamente nascono per essere pilotate a 5V. Non essendo sicuro sugli integrati migliori da inserire per una uscita a 5V (in grado anche di garantire le opportune velocità di commutazione) ho preferito lasciare libero, poi se necessario si farà un circuitino esterno.
Ho lasciato disponibile il Bus I2c per ipotetiche espansioni
Ho implementato 3 ingressi per ipotetiche funzioniancora da definire, mi è venuto in mente ad esempio quei presepi che stanno in stand-by e che si accendono solo alla pressione di un pulsante, oppure un pulsante di accesso in configurazione o un pulsante di test.
In allegato trovate lo schema corretto, ho sostituito tutti i transistor con il modello corretto, inoltre ho normalizzato tutte le resistenze mettendole da 1/10W (prima alcune erano da 1/4w E ALTRE DA 1/16W). Il pcb è rimasto praticamente lo stesso, quindi per ora non ve lo allego.
Come punti aperti ho:
dimensionamento delle piste sul circuito: ho trovato il seguente link: https://www.desmith.net/NMdS/Electronics/TraceWidth.html praticamente ho ipotizzato: VIN 12V, 4A 1oz di rame lunghezza pista 36cm (presa dal pcb) veniva fuori sui 2mm io ho fatto 2.5mm, ho anche aumentato un pelo la clearance tra le piste a 0.61. Mi domando se è necessario allargare altre piste
Ho messo dei diodi Schottky nell'ipotesi di collegare delle bobine sulle uscite andranno bene? caratteristiche: 40V 1A 600mV
esp32 può essere alimentato mediante connettore micro-usb o dando tensione al pin 5V, con il circuito "LM317" dovrei ottenere circa 6-7V tensione, che dovrebbe essere corretta per alimentare esp32 (lui poi ha altri circuiti di stabilizzazione interni), i condensatori C0 e C1 sono suggeriti nei datasheet mentre il C2 dovrebbe aiutare a stabilizzare l'uscita in caso di "grosse" richieste di carico sulle uscite, notate qualcosa di sbagliato?
ho aggiunto un un diodo schotty dello stesso tipo di prima per evitare "ritorni"in caso di alimentazione parallela, mentre il jumper serve a potersi collegare con il pc e di conseguenza alimentare esp32 senza avere ritorni sulla porta usb con il rischio di bruciarla (non so come sia la circuiteria dell'esp kit ).

Oggi ho provato a realizzare il preventivo ed acquistando 10 pcb con tutti i componenti smd montati sopra è risultato: 27$ mancano solamente i condensatori,morsetti, i pulsanti e ovviamente espkit.
Direi che vi ho raccontato tutto
saluti
Matteo

Allegato: Schematic_xmas shield_2020-09-16_21-37-15.pdf
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Modificato da - bard89 in data 16 settembre 2020 22:10:56
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Inserito il - 16 settembre 2020 : 23:17:54  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ciao Matteo, sei partito a razzo con il progetto!
Ho un dubbio sulla parte dell'alimentazione:
se hai necessità di alimentare la scheda a 12V per i Led o lampade a bassa tensione e ricavare poi i 5V per l'ESP32, perchè non usare un regolatore fisso?
LM317 non è precisissimo nella regolazione a meno che non si monta un trimmer multigiri per la taratura. Ho fatto una simulazione con Micro-CAP. Per avere un range di regolazione di 5V per una Vin compresa tra 7 e 12V mi servono questi valori di resistenza (con il dubbio che poi la pratica rispecchi fedelmente la teoria!):


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bard89
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Inserito il - 16 settembre 2020 : 23:25:56  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ciao Mauro, mi sono basato su questo Articolo, https://techexplorations.com/guides/esp32/begin/power/

Praticamente sostiene che esp32 kit ha già un suo regolatore per regolare la tensione, quindi avevo messo quel circuito per abbassare leggermente la tensione.
Considera che non sono ferratissimo in elettronica, mi occupo prettamente di logiche di processo su PLC per lavoro quindi qualcunque consiglio è ben accetto :)

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Inserito il - 17 settembre 2020 : 07:45:04  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
OK! Ora ho capito! Mi ha confuso il fatto che sul connettore H1 è riportato 5V, in realtà deve essere un valore di circa 7V, perchè poi sara stabilizzato a 5V da dispositivi interni.



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Ho allegato di nuovo la simulazione, di solito sostituisco il resistore da 240 con uno da 270 più facilmente reperibile.

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Inserito il - 17 settembre 2020 : 07:51:08  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
In realtà il +5V riportato nello schema in H1, è l'etichetta che riporta il collegamento al pin +5V di ESP32, che però ha bisogno di una tensione in ingresso compresa tra 7 e 12V, consigliata 7V. Ora è tutto chiaro!!!

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Inserito il - 17 settembre 2020 : 07:52:19  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Grazie per le verifiche, in effetti mi hai fatto venire il dubbio, anche perché se il PIN è da 5V perché dovrei metterci una tensione più alta? Volevo alimentarlo a 5v perché è una tensione che potrebbe servire ad altri scopi (alla fine esp32 lavora a 3.3v) ho visto che c'è anche questo componente: L78M05ABDT-TR potrebbe essere migliore per ottenere i 5v?

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Inserito il - 17 settembre 2020 : 08:04:24  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Se servono 5V, sicuramente si! Anche se scalderà un pò, visto che dovrà abbassare la tensione da 12 a 5V. Si può fare se la corrente prelevata rimane a valori molto bassi. Sicuramente non si potrà sfruttare tutti i 500mA che potrebbe fornire.

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bard89
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Inserito il - 17 settembre 2020 : 08:06:55  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ok, cercherò di capire quanto effettivamente consuma esp32, le uscite possono al massimo erogare 40mA ad esempio

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Inserito il - 17 settembre 2020 : 13:26:17  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
ho trovato questo link: https://lastminuteengineers.com/esp32-sleep-modes-power-consumption/

praticamente in modalità "active Mode" abbiamo un consumo medio di 260mA senza considerare picchi dovuti alla bassa ricezione del wifi o simili, nell'articolo non si parla dell'IO, si potrebbe eventualmente collegare un pulsante in ingresso ad attivare il wifi solamente quando necessario. Per quanto riguarda le uscite si potrebbe pensare di avere 3 canali attivi in contemporanea al massimo consumo (ipotetica striscia rgb? ) quindi un 120mA +260mA si potrebbe considerare plausibili come consumi 400mA?

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Inserito il - 17 settembre 2020 : 14:27:32  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Visto che in uscita hai usato dei mosfet, non hai problemi, la corrente di uscita nei pin I/O è praticamente zero.
Il problema sono i 260mA dell' ESP32, che porta già la dissipazione di potenza del regolatore 78M05 a quasi 2W, (Vin-Vout)*Iout=(12-5)*0.260 = 1.82Watt.
Purtroppo non è poco e sicuramente scalderà molto. Bisogna cercare di fare una buona zona di massa intorno a questo regolatore, in modo da favorire la dissipazione di calore.

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bard89
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Inserito il - 17 settembre 2020 : 15:30:04  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Capito, cerco di capire quali integrati montano i dev kit per alimentare esp,può essere una buona idea abilitare le schede di comunicazione solamente quando necessario mediante un ingresso ad esempio

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Inserito il - 17 settembre 2020 : 22:23:38  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
stasera internet mi ha mollato e con l'hotspot non riesco a navigare bene
ho fatto una ricerca sul portale jlcpcb sempre nella sezione componenti basic, ci sono una serie di step down che potrebbero essere interessanti: https://jlcpcb.com/parts/componentSearch?secondSortUuid=e5637b2c2e44498596421335a73dfd1f&name=DC-DC%20Converters&firstSortUuid=a9e16b3c99644f46ba38ced897c26c85

controllando i vari datasheet, ho trovato:
XL1509-5 accetta 4-40Vin Vout 5V 2A efficienza a 12V 82% 2A iout (mancano i grafici)
poi ci sono due compoenti configurabili TPS54331 e 5430 che sono in grado di erogare fino a 3A ed anche loro sembrano efficienti ( il meglio sembra che lo diano con un carico di un 1A che noi non dovremmo mai avere)

secondo me per noi potrebbe andare bene il TPS54331 accetta max 28V ed ha una funziona per migliorare l'efficienza con poco carico il suo cugino il TPS5430 mi sembra che lavori meglio con correnti un pò più alte almeno 250-300mA

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Inserito il - 17 settembre 2020 : 23:20:42  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Sono tutti ottimi dispositivi, ma complicano il circuito, bisogna aggiungere l'induttore di uscita con il diodo di ricircolo.
Restando su un regolatore tipo lineare, si potrebbe montare l'AMS1117-5 Package SOT223, che viene montato anche su diverse schede Arduino, come la Mega2560.
Sempre avendo cura di montarlo con una buona zona di rame, per migliorare la dissipazione del calore.

https://jlcpcb.com/parts/componentSearch?secondSortUuid=e5637b2c2e44498596421335a73dfd1f&name=DC-DC%20Converters&firstSortUuid=a9e16b3c99644f46ba38ced897c26c85


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Inserito il - 17 settembre 2020 : 23:25:55  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ok, domani mi studio il datasheet e provo a vedere come il software posiziona l'integrato sul pcb

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Inserito il - 18 settembre 2020 : 19:41:50  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Oggi non ho aggiornamenti rilevanti, sono ancora senza Internet e non ho potuto continuare a lavorare sul progetto, in compenso mi è arrivato esp32 sembra fatto bene :) vi allego una foto

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Inserito il - 18 settembre 2020 : 20:45:06  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ciao Mauro la dev è una DOIT Esp32 DevKit v1
monta già un AMS1117 3.3 a questo link https://docs.zerynth.com/latest/reference/boards/doit_esp32/docs/ si trova la documentazione mentre il wiring diagram lo aggiungo come allegato, la documentazione parla già di Input Voltage: 7-12V, quindi non so se può servire un altro integrato per abbassare la tensione, magari potrebbe servire per "distribuire" la potenza da dissipare

Citazione:
Messaggio inserito da Skyrunner65

Sono tutti ottimi dispositivi, ma complicano il circuito, bisogna aggiungere l'induttore di uscita con il diodo di ricircolo.
Restando su un regolatore tipo lineare, si potrebbe montare l'AMS1117-5 Package SOT223, che viene montato anche su diverse schede Arduino, come la Mega2560.
Sempre avendo cura di montarlo con una buona zona di rame, per migliorare la dissipazione del calore.

https://jlcpcb.com/parts/componentSearch?secondSortUuid=e5637b2c2e44498596421335a73dfd1f&name=DC-DC%20Converters&firstSortUuid=a9e16b3c99644f46ba38ced897c26c85





Allegato: esp32_Schematic Prints.pdf
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Inserito il - 19 settembre 2020 : 00:05:34  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Il data sheet riporta che l'AMS1117-3,3 necessita in ingresso min 4,8V. Quindi, teoricamente, anche se le specifiche di ESP32 riportano 6-12V, funzionerebbe bene anche con una tensione in ingresso 5V e nello stesso tempo non scalderebbe troppo. A questo punto metterei l'1117-05 per abbassare la tensione a 5V per l'ESP32 e per avere 5V disponibile per una eventuale elettronica aggiunta. Prestando attenzione agli assorbimenti. Per limitare leggermente il riscaldamento metterei all'ingresso del regolatore un diodo al silicio normale da 1A (non schottky) per abbassare la vin di circa O,7V (volendo se ne possono aggiungere più di uno in serie, per abbassare ulteriormente la tensione). Bisogna cercare di stare entro 1,2 Watt di potenza dissipata. Il il package SOT23 riporta come resistenza termica 90°/W, quindi se non raffreddato adeguatamente non si può andare oltre 1,2Watt.

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bard89
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Inserito il - 19 settembre 2020 : 22:51:22  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ho aggiornato lo schema inserendo AMS1117-5:
°Per i condensatori ho preso spunto dal circuito usato dalla esp32 devkit.
°Ho messo un diodo normale in ingresso, togliendo quello in uscita, per evitare di abbassare ulteriormente la 5V, ho lasciato il jumper.
°Ho revisionato tutti i collegamenti dell'esp, facendo in modo di utilizzare tutti i pin disponibili, quindi ho predisposto 6 ingressi analogici, se qualcuno preferisse un controllo analogico mediante potenziometri sarà possibile farlo.

Magari all'uscita 11 o 12 si potrebbe portare la 5V al posto della 12V

Onestamente non ho capito il discorso della dissipazione del calore, seguendo il datasheet facendo (12-5)*300mA(massimi, secondo me potrebbero essere di meno) otteniamo 2.1W da dissipare mettendo 1 o 2 diodi in serie si riducono a 1.89W o 1.68W. Non capisco come procedere, eventualmente non si potrebbe pensare di mettere o un integrato "through hole" se ha caratteristiche migliori? Oppure cercare di fare un abbasamento di tensione intermedio ed usarlo per fare la 5v e da mandare all'esp

Citazione:
Messaggio inserito da Skyrunner65

Il data sheet riporta che l'AMS1117-3,3 necessita in ingresso min 4,8V. Quindi, teoricamente, anche se le specifiche di ESP32 riportano 6-12V, funzionerebbe bene anche con una tensione in ingresso 5V e nello stesso tempo non scalderebbe troppo. A questo punto metterei l'1117-05 per abbassare la tensione a 5V per l'ESP32 e per avere 5V disponibile per una eventuale elettronica aggiunta. Prestando attenzione agli assorbimenti. Per limitare leggermente il riscaldamento metterei all'ingresso del regolatore un diodo al silicio normale da 1A (non schottky) per abbassare la vin di circa O,7V (volendo se ne possono aggiungere più di uno in serie, per abbassare ulteriormente la tensione). Bisogna cercare di stare entro 1,2 Watt di potenza dissipata. Il il package SOT23 riporta come resistenza termica 90°/W, quindi se non raffreddato adeguatamente non si può andare oltre 1,2Watt.



Allegato: Schematic_xmas shield_2020-09-19_22-50-28.pdf
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Inserito il - 20 settembre 2020 : 14:50:42  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ciao Matteo, la sezione di alimentazione può andare bene così, senza complicarla troppo.
Non so se vale la pena predisporre per tutti quei potenziometri, non si possono effettuare le regolazioni tramite una dashboard connessa in remoto?
Una cosa che invece aggiungerei, la possibilità di accedere ad una seriale TX-RX, dove eventualmente agganciare un convertitore RS485 per comandare lampade ed altri dispositivi con lo standard DMX512.

https://learn.sparkfun.com/tutorials/sparkfun-esp32-dmx-to-led-shield?_ga=2.156502843.1467835531.1600605259-1052729558.1600605259#examples

https://cdn.sparkfun.com/assets/c/1/c/c/d/SparkFun_ESP32_Thing_Plus_DMX_to_LED_Shield.pdf

https://www.presepevirtuale.it/dmx512.html


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Inserito il - 20 settembre 2020 : 17:50:47  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ciao Mauro, assolutamente sì, le regolazioni ha senso farle da una dashboard via WiFi, la predisposizione era giusto per sfruttare tutti i pin. Per il DMX è una bella idea, non lo conoscono come protocollo e non ci avevo pensato. Quindi per l'alimentazione pensi vada bene così? Oggi mi sono messo a leggere articoli di nuova elettronica sulla dissipazione e ci sto capendo qualcosina di più ma ho ancora i miei dubbi, in altri articoli comunque ipotizzavano un consumo da parte dell'esp di 100mA non 300mA...

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Inserito il - 20 settembre 2020 : 19:05:23  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Si, per l'alimentazione va bene così, magari cercando di fare una bella zona di massa sotto il regolatore.
L'interfaccia DMX permette di collegarsi a diversi dispositivi commerciali (Dimmer per lampade, per led, Relè, servomotori), quindi amplia notevolmente le possibilità di controllo.
Puoi provare ad implementare l'interfaccia direttamente sullo shield, aggiungendo un MAX3485, che funziona a 3,3V.

Il Protocollo DMX512 utilizza un bus tipo RS485, ma i segnali vanno solo verso il BUS (TX), non serve ricevere, quindi l'interfaccia si semplifica.

https://playground.arduino.cc/DMX/DMXShield/

https://www.mischianti.org/it/2020/05/11/come-interfacciare-arduino-esp8266-o-esp32-alla-seriale-rs-485/

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bard89
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Inserito il - 20 settembre 2020 : 19:54:55  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ok il bus 485 lo conosco perché lo uso per lavoro con protocollo modbus, non lo conoscevo applicato al protocollo dmx

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Inserito il - 20 settembre 2020 : 23:12:18  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Allora, per collegare il max3485 direi che non ci sono problemi i pin tx ed Rx sono gli unici che non ho usato quindi sono disponibili senza cambiare nulla. Ho letto un po' sul protocollo dmx, ha senso predisporre un connettore RJ45 o lasciare un morsetto a vite?

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Inserito il - 21 settembre 2020 : 20:55:09  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
collegare la seriale non è così semplice.. sto finendo i piedini, praticamente esp32 nasce con 3 seriali: una è usata per la programmazione, una è allocata sui pin 9-10 che non si possono usare altrimenti fallisce il boot la terza è allocata sui pin 16-17 che sto già usando, gli ingressi analogici sono dei pin che possono essere solamente come ingressi, mi rimangono un paio di pin che si alzano al boot e non vorrei usarli come uscite mosfet altrimenti ogni volta che accendi esp le luci lampeggiano all'accessione. Stavo pensando di mettere dei jumper per spostare due uscite da mosfet ad utilizzo seriale. Ma sono un pò dubbioso anche perché lato SW non sembrano esserci librerie "pronte" per il DMX su esp32 e molti progetti sembra che usino arduino come gateway.
Altra soluzione è quella di "spostare la definizione della seriale 1 dai pin 9-10 ad altri pin, quindi potrei collegarla a dei pin che si alzano al boot, aspetto suggerimenti :)

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Inserito il - 21 settembre 2020 : 21:08:30  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Portare le uscite Mosfet da 10 a 8 non sarebbe una grossa perdita, considera che poi con DMX se ne possono aggiungere oltre 200!
Il problema sarà gestirle con il software.

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Inserito il - 21 settembre 2020 : 21:13:04  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Riguardo il connettore, lo standard è XLR, si sta comunque diffondendo anche RJ45.
Però, considerando lo spazio che occupano, metterei un semplice connettore Tre poli a vite.

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Modificato da - Skyrunner65 in data 21 settembre 2020 21:15:47
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Inserito il - 21 settembre 2020 : 21:58:32  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Si in effetti ci può stare ridurre ad 8, magari gli altri due li piazzo ugualmente su un output che si attiva al boot.

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Inserito il - 25 settembre 2020 : 18:49:35  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ho aggioranto il file, Mauro saresti così gentile da darci una occhiata?
Ho aggiunto:
° interfaccia rs485 con sp3485 è necessario mettere condensatori sulla vin? Serve mica mettere la predisposizione per una resistenza? Non so se il DMX ne ha bisogno, se fosse la si può mettere anche fuori direttamente sul bus
° ho messo un paio di pin sulla 5v così se dovesse servire saldandoci un filo è disponibile esternamente
° le predisposizioni per potenziometri sono 3 che volendo possono divetnare ingressi digitali
° ho tolto un pulsante facendolo diventare un ingresso (mi sembrava più comodo per l'installazione di un ipotetico pulsante)
° sono necessari altri condensatori sulla 12V?

Allegato: Schematic_xmas shield_2020-09-25_18-27-17.pdf
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Inserito il - 26 settembre 2020 : 15:23:14  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ciao Matteo! Ho controllato lo schema, ti segnalo alcune cose, partendo dalla sezione di alimentazione:
Il condensatore C1 è schematizzato come ceramico, immagino 100nF come C3. In ingresso aggiungerei anche un elettrolitico da 47uF o 100uF.
Il connettore per i 5V può far comodo, ma aggiungerei anche il pin per la massa.
Immagino che H1 sia un connettore per interruttore di accensione on-off!?
La resistenza di limitazione per il LED1 la porterei ad 820 Ohm o 1K, visto che la Vin può arrivare a 12V.
La sezione RS485 può andare bene così, ho visto che i PIN RE e DE li controlli con dei pin del microcontrollore, altrimenti si possono fissare a +3,3V visto che dovrà inviare solo dati in uscita, funzione controller. La resistenza di chiusura da 100 Ohm sarà presente sul BUS, non serve in questa scheda.
Metterei invece le resistenze di pull-up sul BUS I2C (SCL e SDA), 4K7 può andar bene.
Ho visto che la gestione dei pulsanti è con resistenze di pull-down. Personalmente preferisco mettere il comune dei pulsanti a massa e le resistenze di pull-up, però se preferisci così è lo stesso.

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Inserito il - 26 settembre 2020 : 17:02:13  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ciao Mauro, grazie per la risposta, adesso mi studio per bene quanto mi hai suggerito ed aggiorno il disegno, i consigli sono sempre utili. Nel frattempo sono andato un pò avanti con il pcb per simulare l'acquisto.
Ho fatto un copper layer sul lato frontale sull'alimentazione a 5V mentre sul retro check il copper layer connesso al GND.

Rispetto all'ultimo disegno avevo aggiunto anche un elettrolitico da 2200uf 25V sulla 12V.

praticamente 10 pcb assemblati incluse spedizioni (circa 8$ quella standard) vengono a costare sui 36€
Il costo spedizione aumenta in maniera proporzionale alle schede acquistate, ovviamente a parità di pezzi risulta minore ma non c'è un prezzo fisso (ho aggiunto 2 ordini da 10pcb) il costo è salito a 10$
Ho anche simulato l'aquisto sul loro portale componenti i pezzi rimanti e siamo 25€ con le spese di spedizione(magari i componenti si trovano anche da un fornitore più economico).
Senza contare un esp32 devkit siamo ad un totale di circa 6€ a pcb tutto sommato non male come prezzo



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Inserito il - 26 settembre 2020 : 17:07:26  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ottimo direi!!!

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Inserito il - 26 settembre 2020 : 17:45:14  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Cio Mauro,
di seguito le risposte (in rosso) alle tue domande:
Il condensatore C1 è schematizzato come ceramico, immagino 100nF come C3.
C1 è un ceramico da 10uF ±10% 25V
C2 è un condensatore al tantalio da 10uf
C3 è un ceramico da 100nF ±10% 16V
In ingresso aggiungerei anche un elettrolitico da 47uF o 100uF.
guardando altri progetti di alimentatori per led, ho messo una piazzola per un condensatore da 2200uf 25V sulla 12V in ingresso), può coprire la stessa funzione o immaginavi uno scenario diverso?
Il connettore per i 5V può far comodo, ma aggiungerei anche il pin per la massa.
la massa è disponibile sui connettori U11,U12,U13 oltre alla predisposizione ingressi H2, H3, H4 mentre H5 è la predisposizione (sono tutte predisposizioni di tipo "pin header passo 2.54mm) per i 5V, non ho messo connettori perchè il pcb si sta facendo pienotto. Pensi possa servire su un connettore?
Immagino che H1 sia un connettore per interruttore di accensione on-off!?
attualmente H1 sono 2 pin che vanno giuntati con il jumper, in effetti stavo pensando di sostituirli con un dip switch che risulta più pratico,l'ho messo nell'ipotesi di dover alimentare esp32 tramite il pc durante la programmazione, non ho capito se può esserci la possibilità di avere "ritorni" sulla usb del pc col rischio di dannegiare la porta
La resistenza di limitazione per il LED1 la porterei ad 820 Ohm o 1K, visto che la Vin può arrivare a 12V.
ok
La sezione RS485 può andare bene così, ho visto che i PIN RE e DE li controlli con dei pin del microcontrollore, altrimenti si possono fissare a +3,3V visto che dovrà inviare solo dati in uscita, funzione controller. La resistenza di chiusura da 100 Ohm sarà presente sul BUS, non serve in questa scheda.
attualmente l'ho collegato al GPIO 2 che viene usato dalla devboard per accendere un led interno sulla scheda, lo avevo lasciato inutilizzato
Metterei invece le resistenze di pull-up sul BUS I2C (SCL e SDA), 4K7 può andar bene.
ok
Ho visto che la gestione dei pulsanti è con resistenze di pull-down. Personalmente preferisco mettere il comune dei pulsanti a massa e le resistenze di pull-up, però se preferisci così è lo stesso.

mi fido della tua esperienza, aggiorno lo schema

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Inserito il - 26 settembre 2020 : 19:58:27  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Considerando che comunque l'alimentazione dei 12V arriverà da un alimentatore stabilizzato di adeguata potenza, non aggiungerei un condensatore così grande, al massimo 1000uF andrà bene e risparmi dello spazio. I piccoli condensatori ceramici invece aiutano a limitare i disturbi, quindi è meglio metterli.
Per H1 meglio i pin con jumper, così se si mette il tutto in un case, si possono portare fuori i fili. Per i dubbi che hai sui possibili problemi legati alla contemporanea presenza dell'alimentazione da USB, non ti so rispondere. Sulle schede Arduino non ci sono problemi, ESP32 l'ho usato poco.

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Inserito il - 26 settembre 2020 : 20:48:09  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Mi sembrava di averlo letto in un articolo di non stare ad alimentarlo in contemporanea. Però guardando lo schema della esp Dev kit, si vede chiaramente un diodo tra la 5v della USB e l'integrato che fa la 3.3v. quindi non dovrebbe dare problemi

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Inserito il - 26 settembre 2020 : 23:12:16  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ciao Mauro, eccomi con le schema aggiornato:
  • Ho sostituito il condensatore con uno più piccolo da 1000uf
  • Ho messo le resistenze di pull-up sul bus i2c
  • Ho aggiornato la resistenza del led alla fine per stare tranquillo ho messo 1kohm da 1/4w
  • sui pulsanti ho lasciato le resistenze di pull down perchè a livello logico preferisco avere contatto chiuso "bit 1", se non ci sono svantaggi a livello di elettronica lo trovo più chiaro per la gestione software

interessante il discorso della resistenza sul led: ho controllato il datasheet del led che riporta: Vf 2V e If 20mA quindi ho calcolato una resistenza ottimale da 500ohm -> 560ohm. Però avrei dovuto dissipare 0,256W che per stare tranquilli mi avrebbe obbligato a montare una resistanza da 1/2W. non essendo disponibili nei componenti base sono arrivato a mettere la 1kohm da 1/4W. Nota: Tutte le altre resistenze del circuito sono da 1/10W

Allegato: Schematic_xmas shield_2020-09-26_23-09-45.pdf
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Inserito il - 26 settembre 2020 : 23:54:47  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Il condensatore da 1000uF è meglio metterlo dopo il diodo, mantiene più stabile la tensione in caso di abbassamento temporaneo della Vin.
Per i pulsanti, siccome uso prevalentemente schede Arduino, abilito direttamente le pull-up interne, evitando così di montarle.
Non so se ESP32 ha questa possibilità, comunque, come dici, si semplifica il software, quindi va bene così.

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Inserito il - 29 settembre 2020 : 13:18:59  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ciao a tutti,
ho aggiornato lo schema elettrico come da suggerimenti di Mauro, vi allego lo schema aggiornato.
Le resistenze di pullup-down volendo le ha anche esp32, non su tutti i piedini però quindi su un ingresso ci vogliono sicuramente, non so se tenerne 3 per uniformità oppure lasciare solamente la resistenza necessaria.
Direi che l'unico punto un po critico forse è l'alimentazione a 5V con AMS1117-5 si può anche bypassare nella peggiore delle ipotesi si può sempre alimentare esp32 tramite micro usb.

Altrimenti per il resto dovremmo esserci.
Parlando del pcb attualmente ha una dimensione 10*8cm l'ho disegnato utilizzano i parametri di default del software, ho giusto impostato le piste della 12V larghe 2mm ed ho aumentato la clearance sulla 12V e della copper area GND sul lato inferiore. Ho fatto una copper area maggiore sotto AMS ma volendo dovremmo riuscire a farla più grande.

Immagine:

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Allegato: Schematic_xmas shield_2020-09-29_13-06-17.pdf
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Inserito il - 29 settembre 2020 : 20:29:21  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ottimo lavoro!!!
Speriamo di vederla funzionare presto!!!

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Inserito il - 08 ottobre 2020 : 20:10:04  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Amministratore Invia a Amministratore un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
A che punto siamo ???



La teoria è quando si sa tutto ma non funziona niente. La pratica è quando funziona tutto ma non si sa il perchè.
In ogni caso si finisce sempre a coniugare la teoria con la pratica: non funziona niente e non si sa il perchè.
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bard89
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Inserito il - 08 ottobre 2020 : 21:43:25  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Buonasera amministratore, si procede un po' a rilento perché questa settimana il lavoro è stato parecchio impegnativo e forse mi terrà occupato anche nel weekend Ho deciso di disegnare manualmente le piste sul pcb perché autorouter non è molto intelligente. A livello software ho imbastito la ciclicità giorno notte, sfruttando i timer al posto dei delay. Infine sto aspettando la striscia a led indirizzabili

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Inserito il - 10 ottobre 2020 : 16:51:58  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Eccomi, finalmente sono riuscito a revisionare il PCB.
Ho praticamente disegnato manualmente tutte le piste, come potete vedere rispetto alle precedenti immagini sono riuscito a posizionarle quasi tutte sulla faccia superiore, dedicando la faccia inferiore al ground.
Ho dovuto allineare lo schema al pcb, ho semplificato le predisposizioni ed ho posizionato i connettori in modo tale da non avere accavallamenti. Sono riuscito ad ottenere piste più larghe, dovrebbe essere più facile fare eventuali riparazioni-correzioni. A questo punto sono quasi pronto ad ordinare i pcb, qualcuno è interessato a ricevere un pcb? Ne posso acquistare 5 o 10

Avete qualche suggerimento? Ho posizionato negli angoli ed al centro dei fori di fissaggio il diametro è 3mm

Immagine:

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Allegato: Schematic_xmas shield_2020-10-10_16-37-44.pdf
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Inserito il - 10 ottobre 2020 : 20:21:43  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Skyrunner65 Invia a Skyrunner65 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Ottimo! Così sembra tutto OK!
Io mi prenoto per un PCB, ho già un esp32, così ti aiuto a testarlo!

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Modificato da - Skyrunner65 in data 10 ottobre 2020 20:22:21
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Inserito il - 11 ottobre 2020 : 19:57:13  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di Amministratore Invia a Amministratore un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Wow ! Che lavorone !
COMPLIMENTI !
Era tanto che non vedevo un lavoro così ben fatto.
Un altro così preciso è il buon Mauro (Skyrunner65).
Il software a che punto è ?
Divagando, per Mauro: Quest'anno vieni al Maker Faire ? Ad oggi è confermato.



La teoria è quando si sa tutto ma non funziona niente. La pratica è quando funziona tutto ma non si sa il perchè.
In ogni caso si finisce sempre a coniugare la teoria con la pratica: non funziona niente e non si sa il perchè.
Albert Einstein
E’ meglio stare in silenzio ed apparire stupidi piuttosto che aprire bocca e togliere ogni dubbio.
Albert Einstein
L'uomo incontra Dio dietro ogni porta che la scienza riesce ad aprire.
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bard89
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Inserito il - 11 ottobre 2020 : 20:36:15  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di bard89 Invia a bard89 un Messaggio Privato  Rispondi Quotando
Grazie per i complimenti, Mauro mi ha dato una grossa mano per sviluppare il progetto,
volevo dirvi che ho emesso l'ordine per i pcb e i componenti (purtroppo mi sono dimenticato il condensatore nell'ordine, spero che me li facciano aggiungere).
Ne ho ordinate 10 anche perchè il costo principale sono le spedizioni. Spesa sostenuta circa 60€ (36€ pcb + componenti smt - 24€ componenti a saldare)
Quindi costo di produzione a scheda 6€ senza esp32 devkit. Adesso speriamo solo che funzioni

Il software è abbastanza acerbo, ma ora che ho emesso l'ordine per la scheda posso concentrarmi su quello. Sto ancora aspettando la striscia a led indirizzabili w2815 ma dovrebbe arrivare a breve

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Modificato da - bard89 in data 11 ottobre 2020 20:39:06
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