VDI Pico EVA Workshops

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Konzept

Dies ist ein Wiki für Interessierte und Workshop-Teilnehmende.

Titel des Vorhabens

Programmier-Projekte in Theorie und Praxis mit dem Raspberry Pi Pico (EVA-1 und EVA-2) für Einsteiger ohne Programmierkenntnisse

Was ist das Ziel der Workshops?

  • Ziel ist es, dass ihr eigene Projekte mit dem Pico selbst planen und umsetzen könnt.

Für welches Alter ist der Workshop gedacht?

  • Ihr solltet zwischen 10 und 14 Jahre alt sein.
  • Bei besonders großem Interesse (und bei Verfügbarkeit) können auch VDInis unter 10 und Zukunftspiloten über 14 Jahre teilnehmen.

Gibt es eine Teilnehmerbegrenzung?

  • Um mit genügend Zeit auf Fragen und Anregungen eingehen zu können, sind die Workshops auf 20 Teilnehmer/innen begrenzt.


-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

Wie finden die Workshops statt und welche Voraussetzungen sind dafür nötig?

  • Die Workshops erfolgen als Jitsi-Webmeeting, also online von PC zu PC.
  • Dafür ist es wichtig, dass ihr einen Raspberry Pi oder einen Windows- oder Apple-PC (für den Programmier-Editor) und einen Internetanschluss (für die Teilnahme am Jitsi-Meeting) während der Workshops zur Verfügung habt.

Wer führt euch durch die zwei Workshops?

  • Karin Peiter (Leiterin Zukunftspiloten im VDI Mittelrhein BV)
  • Beate Schumacher (Leiterin VDIni-Club im VDI Mittelrhein BV)
  • Dieter Carbon, Dipl. Ing. Elektrotechnik (Comidio GmbH, Arbeitskreis-Leiter „Internet-Sicherheit“ im VDI Rheingau-BV)

Was kosten diese Workshops?

  • Wir besorgen das notwendige „Pico-Material“ und senden es euch rechtzeitig vor dem ersten Workshop per Post nach Hause.
  • Die Kosten für den Pico sowie die weiteren Materialien einschließlich Versandkosten betragen 20 €.
  • VDInis und Zukunftspiloten des Mittelrheinischen BV Koblenz werden wir nach Abschluss der Workshops bei nachgewiesener Teilnahme die Kosten zurückerstatten.
  • Wenn ihr noch kein Mitglied seid, habt ihr die Möglichkeit, für 24 € Jahresbeitrag einem der beiden Vereine beizutreten. Somit könnt ihr ebenfalls in den Genuss der Geldrückzahlung kommen und gleichzeitig noch viele weitere Vorteile der Vereine nutzen.


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Gibt es noch genauere Informationen?

  • Am 14.09.2021 werden wir eine Informationsveranstaltung durchführen, zu der wir euch, liebe VDInis und Zukunftspiloten, sowie in diesem Fall ganz wichtig! auch eure Eltern herzlich einladen.
  • Bei Interesse an den Workshops ist es sehr wichtig, dass ihr an dieser Informationsveranstaltung teilnehmt, da wir euch dann weitere Details erklären und noch offene Fragen beantworten werden.
  • Bitte meldet Euch hier, im Internet zur Informationsveranstaltung am 14.09.2021 an.

Wann finden die Workshops statt?

  • In der Informationsveranstaltung am 14.09.2021 werden wir gemeinsam die Termine der beiden Workshops festlegen.

Wo und wann könnt Ihr euch zu den Workshops anmelden?

  • Meldet euch bitte nach der Informationsveranstaltung am 14.09.2021 über die Homepage des VDI Mittelrheinischer BV Koblenz zu den Workshops an.

Was ist im Teilnahmebeitrag von 20 € enthalten?

  1. Raspberry Pi Pico, RP2040 Mikrocontroller
  2. Micro USB Kabel (Verbindung zum PC)
  3. Steckbrett mit 830 Kontakten
  4. 3 LEDs mit Vorwiderständen
  5. Taster
  6. Summer
  7. 10 Verbindungskabel

und die Versandkosten.

An wen kann ich mich bei Fragen wenden?

  • eine E-Mail an: vdini.zukunftspiloten@vdi-koblenz.de



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Info-Veranstaltung: Particify Vorab-Fragen

Nr. Frage Antworten
1 Zu welchen Uhrzeiten könntest Du an Pico-Workshops teilnehmen?

(Mehrfachnennungen möglich)

  • Montag - Freitag (15-18 Uhr)
  • Montag - Freitag (16-19 Uhr)
  • Montag - Freitag (17-20 Uhr)
  • Samstag (09-12 Uhr)
  • Samstag (14-17 Uhr)
2 An welchen Wochentagen könntest Du an Pico-Workshops teilnehmen?

(Mehrfachnennungen möglich)

  • Montag
  • Dienstag
  • Mittwoch
  • Donnerstag
  • Freitag
  • Samstag
3 Steht bei Dir zu Hause ein Windows- oder Apple-PC mit Internetzugriff zu Verfügung,

mit dem Du an den Workshops teilnehmen und den Pico programmieren könntest?

  • ja
  • nein
4 Hast Du bereits Erfahrung mit einem Raspberry Pi gesammelt?
  • ja
  • nein
5 Ich bin ...
  • VDIni unter 10 Jahren
  • VDIni 10-12 Jahre
  • ZuPi 12-14 Jahre
  • ZuPi über 14 Jahren
  • in keiner dieser Gruppen



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Fotos



20210804 Pico pur mit USB-Kabel.jpg

  • Pico „pur“ mit USB-Kabel zum PC


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20210804 Pico pur mit Stiftleiste und USB-Kabel.jpg

  • Pico mit anzulötenden Stiftleisten


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20210804 Pico pur mit USB-Kabel Detail.jpg

  • Pico mit angelöteten Stiftleisten


-> Inhaltsverzeichnis (dieses Ressourcen-Wikis)

20210804 Pico auf Breadboard mit Ampel und USB-Kabel.jpg

  • Pico auf Breadboard mit Ampel und USB-Kabel


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zu beschaffen ...

Nr Produkt Foto Preis Link
1.1 Raspberry Pi Pico, RP2040 Mikrocontroller-Board

1 x

20210817 Raspberry Pi Pico Board.jpg 4,10 € https://www.berrybase.de/neu/raspberry-pi-pico-rp2040-mikrocontroller-board?c=2461
1.2 offizielles Raspberry Pi Micro USB Kabel, rot, 1,0m

1 x

20210817 offizielles Raspberry Pi Micro USB Kabel rot.jpg 1,80 € https://www.berrybase.de/raspberry-pi/raspberry-pi-computer/kabel-adapter/usb-kabel-adapter/offizielles-raspberry-pi-micro-usb-kabel-rot-1-0m
1.3 Stiftleisten / Pin Header Set für Raspberry Pi Pico

1 x (43 Stifte)

20210817 Stiftleisten.jpg 0,50 € https://www.berrybase.de/raspberry-pi/raspberry-pi-mikrocontroller/zubehoer/stiftleisten/pin-header-set-f-252-r-raspberry-pi-pico
Summe für Pilot-Workhop (1) 6,40 €
2.1 Breadboard mit 830 Kontakten

1 x

20210817 Breadboard mit 830 Kontakten.jpg 3,90 € https://www.berrybase.de/raspberry-pi/raspberry-pi-computer/prototyping/breadboard-mit-830-kontakten
2.2 40 Jumper Kabel

1 x

1,60 € https://www.berrybase.de/raspberry-pi/raspberry-pi-computer/prototyping/breadboard-mit-830-kontakten
2.3 LEDs (rot + gelb + grün) + Widerstände) 0,66 €
2.4 Taster 0,21 €
2.5 Summer 2,43 €
Summe für Workhop 2 8,80 € 6
7


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to do ...

Informationsveranstaltung am 14.09.2021

Vorstellung Mittelrheinischer BV, VDInis und ZuPis (Karin Peiter)

  • Historie
  • Organisation


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Vorstellung Konzept (Beate Schumacher)

  • Vorstellung des Konzepts (siehe Kapitel 1).



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Vorstellung Workshop Inhalte (Dieter Carbon)

Grundsatz: erst weitermachen, wenn alle auf gleichem Stand!

Kurz-Vorstellung Raspberry PI

unser kleiner Freund, der Pico

Umgang mit Jitsi

  • Aufruf
  • Kamera / Mikrofon ein-/auschalten
  • Chat-Nutzung
  • Bildschirm-Freigabe

Fenster ...

benötigte Programme

Pico-Programmierung

  • entwickeln
  • kopieren
  • anpassen


Pico-Nutzung

  • Programmierung von eignen Projekten (ggf. Vorstellung im Folge-Workshop)
  • Projekt-Recherche in Youtube und Internet generell
  • Auf Pico können verschiedene Programme abgespeichert und betrieben werden, auch selbständig, ohne Anschluss an PC (dann mit externer Stromversorgung).


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Workshops

WS Theorie Praxis
1
  • Jitsi-Eingewöhnung
  • Was ist ein Raspberry Pi?
  • Was ist ein „Mikrocontroller“ und wie arbeitet der?
  • Grundlagen der Programmierung
  • Problem-Umsetzung
  • Ideen-Sammlung
  • Programm-Simulation (Trocken-Übungen)
  • Einführung „neue“ Programm-Funktionen
  • Herunterladen Thonny
  • MikroPython auf Pico installieren
  • Pro-1.1 „Hallo Welt“
  • Pro-1.2 LED auf Pico ein-/aus-schalten
  • Pro-1.3 Temperaturmessung auf Pico

Sicherstellen, dass Teilnehmende synchron sind (mit der Möglichkeit, dass „Anschlussverlierer“ bis Folge-Workshop nach-arbeiten können).

2
  • Zusammenfassung aus Workshop 1
  • Ideen-Sammlung (Update)
  • Programm-Simulation (Trocken-Übungen)
  • Einführung „neue“ Programm-Funktionen
  • Vorstellung Teilnehmende-Eigen-Projekte
  • Pro-2.1 externe LED per Pico ein-/aus-schalten
  • Pro-2.2 externe LED per Taster ein-/aus-schalten
  • Pro-2.3 Ampel-Schaltung
  • Pro-2.4 Ampel-Schaltung mit Taster und Summer

Sicherstellen, dass Teilnehmende synchron sind (mit der Möglichkeit, dass „Anschlussverlierer“ bis Folge-Workshop nach-arbeiten können).

3


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Pico Projekt-Beschreibungen

Pico Projekt-Beschreibungs-Strutur
Projekt-Kürzel und Projekt-Name

  1. Projekt-Ziel
  2. Projekt-Herausforderungen
  3. notwendige Berechnungen
  4. Projekt-Komponenten (Pico, Bredboard, Sensoren, Taster, usw.)
  5. geschätzte Komponenten-Kosten
  6. Voraussetzungen
  7. Projekt-Umsetzung

Pro-1.3 Temperatur-Messung auf Pico

Nr Inhalt Beschreibung (frei) (frei)
1 Projekt-Ziel Temperatur-Messung durch Pico-eingebautes Thermometer

mit Temperatur-Anzeige "im Programm"

2 Projekt-Herausforderungen
  • Ansteuerung des Sensors,
  • Mess-Frequenz bestimmen
  • ggf. Umrechnungs-Faktor notwendig
  • passende Biliothek "finden" und einsetzen
3 notwendige Berechnungen (muss noch eruiert werden)
4 Projekt-Komponenten
  • Pico (sogar ohne Steckerstifte)
  • Kabel USB-(Raspberry)-zu-MikroUSB-(Pico)
5 Komponenten-Kosten
  • Pico ca. 5 Euro
  • Kabel ca. 2 Euro
6 Voraussetzungen
  • Entwicklungs-Umgebung auf Raspberry Pi 400
  • MicroPython auf Raspberry Pico
7 Projekt-Umsetzung
  • Pico an Raspberry Pi 400 anschließen
  • Entwicklungs-Umgebung aufrufen
  • Verbindung zu Pico herstellen
  • MicroPython Code eingeben
  • Programm testen/verbessern
  • ggf. Berechnung optimieren
  • ggf. Anzeige optimieren
  • if (Erwartung) is (erfüllt)
    • "sich freuen"
    • elif "Fehlersuche, und NOCHMAL ..."


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TEMPLATE Pico Projekt-Beschreibung TEMPLATE

Nr Idee Beschreibung (frei) (frei)
1 Projekt-Ziel
2 Projekt-Herausforderungen
3 notwendige Berechnungen
4 Projekt-Komponenten
5 Komponenten-Kosten
6 Voraussetzungen
7 Projekt-Umsetzung


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Leitung Workshop Mittelrheinischer BV

Funktion Name Telefon E-Mail
Leitung & Organisation Karin Peiter (KP) 0173 8725260 vdini.zukunftspiloten@vdi-koblenz.de
Leitung & Organisation Beate Schumacher (BS) 0157 54114612 vdini.zukunftspiloten@vdi-koblenz.de
Durchführung Dieter Carbon (DC) 0156 10209513 dieter.carbon@comidio.de


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Pico Projekt-Ideen

Nr Idee Initiator Status Weiter-Verfolgung
1 Temperatur-Messung "am" Pico
2 Überwachungs-Thermometer für Innenräume,

für Gefrier- und Kühlschrank (mit Schwelle und Alarm)

3 Analyse von Holzkäfer-Geräuschen z.B. im Dachstuhl
4 Garagentor-Status abfragen z.B. für Garage
5 Briefkasten (Posteingang)
6 Füllstandsmesser z.B. für Brunnen
7 Abstandsmesser z.B. Corona
8 Feuchtigkeits-Monitoring Pflanzenerde
9 Wasserwerfer z.B. "für" Katze
10 Lauflichtsteuerung
11 Nametag (feststehend; mit Durchlauf)
12 Rhytmus-Schalter (z.B. mit Klatsch- oder Taster-Erkennung)
13 Druckmessung z.B. Nordic-Walking-Stöcke
14 logische Schaltungen, Gatter
15 Messung Sonnenscheinausbeute (Stärke, Dauer, Zeiten, usw.)
16 Messung Wasserparameter z.B. für einen Teich (Temperatur, Sauerstoffgehalt, Wasserdichte, usw.)
17 Dämmerungsschalter (z.B. Beleuchtung ermöglichen)
18 Zahlenschloss mit Zahlenfeld (z.B. für Türöffner)
19 Morse-Dekodierer (z.B. per Taster oder Mikrofon)
20 GPS-Logger (z.B. für Alibi: wo war ich wann?)
21 Diebstahl-/Bewegungs-Warner (z.B. am Gepäckstück)
22 Annäherungsschalter (z.B. Wasserhahn schalten)
23 Bewegungsmelder (z.B. Raumlicht oder Alarm schalten)
24 Detektion und Aufnahme von Tier (und Mensch) im Garten
25 Integration mit bestehender Haus-Automation
26 Töne erzeugen "Klavier"?
27 Zimmer-Ampel mit Anforderung
28 Entscheidungshilfe (mit Zufallszahlengenerator)
29 Weihnachts-LED-Bäumchen
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31
32
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Pico Internet-Ressourcen

Nr Titel Quelle Bemerkung
1 Erste Schritte mit dem Raspberry Pi Pico (D) https://www.blog.berrybase.de/blog/2021/02/08/erste-schritte-mit-dem-raspberry-pi-pico/
2 Raspberry Pi Pico (E) https://how2electronics.com/micropython-projects/raspberry-pi-pico-projects/ The section covers Raspberry Pi Pico Based Projects and tutorials/guide.
3 Raspberry Pi Pico Getting Started Tutorial with MicroPython (E) https://how2electronics.com/raspberry-pi-pico-getting-started-tutorial-with-micropython/
4 Schlauer Zwerg: Maschinelles Lernen mit dem Raspberry Pi Pico, Teil 1 (D) https://www.heise.de/hintergrund/Schlauer-Zwerg-Maschinelles-Lernen-mit-dem-Raspberry-Pi-Pico-Teil-1-6143330.html?seite=all Mit TinyML lässt sich der Raspi Pico ohne Internetanbindung für Machine-Learning-Anwendungen nutzen.
5 Grove Shield for Pi Pico V1.0 - Seeed Wiki (E) https://wiki.seeedstudio.com/Grove_Shield_for_Pi_Pico_V1.0/#specification
6 eBay (D) https://www.ebay.de/itm/284314540163
7 Raspberry Pi Pico Essentials + GRATIS Raspberry Pi Pico (frei Haus) - Elektor (D) https://www.elektor.de/raspberry-pi-pico-essentials
8 Erste Schritte mit dem Raspberry Pi Pico - BerryBase Blog (D) https://www.blog.berrybase.de/blog/2021/02/08/erste-schritte-mit-dem-raspberry-pi-pico/
9 zisternen-fuellstand-mit-ultraschall-raspberry-messen-teil-1 (D) https://www.dax.la/wordpress/2018/07/13/zisternen-fuellstand-mit-ultraschall-raspberry-messen-teil-1/
10 Getting started with Raspberry Pi Pico - Meet Raspberry Pi Pico, Raspberry Pi Projects (E) https://projects.raspberrypi.org/en/projects/getting-started-with-the-pico/1
11 raspberrypi.de/forum piezo-summer-an-gpio-problem (D) https://forum-raspberrypi.de/forum/thread/7220-piezo-summer-an-gpio-problem/
12 burster.de miniatur-zug-und-druckkraftsensoren (D) https://www.burster.de/de/sensoren/kraftsensoren/miniatur-zug-und-druckkraftsensoren/p/detail/8417
13 exp-tech.de/sensoren/druck (D) https://www.exp-tech.de/sensoren/druck/
14 seeedstudio raspberry-pi-pico-projects (E) https://www.seeedstudio.com/blog/2021/03/26/10-raspberry-pi-pico-projects/
15 Getting Started with RP2040 – Raspberry Pi (E) https://www.raspberrypi.org/documentation/rp2040/getting-started/
16 Pi Pico Soil Moisture Indicator (E) https://andywarburton.co.uk/raspberry-pi-pico-soil-moisture-sensor/
17 Hier kann "Get Started with MicroPython on Raspberry Pi Pico" und die Fehlerkorrektur zum Buch heruntergeladen werden. https://hackspace.raspberrypi.org/books/micropython-pico
18 Quick MicroPython reference for the RP2 https://docs.micropython.org/en/latest/rp2/quickref.html
19
20


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Equipment Anbieter


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Pico Video-Links

Nr Titel Quelle Bemerkung
1 Raspberry Pi Pico Complete Guide, Pinout+Features+ADC+I2C+OLED+Internal Temperature Sensor+DHT11 - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=oaM80GyVIwA&t=844s
2 Raspberry Pi PICO, Starting With MicroPython + Examples; I2C OLED, ADC, PWM - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=zlKJ5hvfs6s
3 Raspberry Pi Pico - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=peLH-HNza44 LED Lauflicht
4 Raspberry Pi Pico: Inputs & Servo Control - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=TDj2kcSA-68
5 Raspberry Pi Pico - Control the (I/O) World - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=Zy64kZEM_bg
6 Raspberry Pi Pico der interne Temperatursensor - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=J8AuGEGgqYM
7 Raspberry Pi Pico Einführung mit dem LCD 1602 (16x2) + HD44780 I2C Adapter in Thonny MicroPython - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=IkDhN8EbOUs
8 Raspberry Pi Pico (RP2040) SPI Example with MicroPython and C/C++, Digi-Key Electronics - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=jdCnqiov6es
9 How to Use WS2812B RGB LEDs with Raspberry Pi Pico (using MicroPython) - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=PCHahR7jBbQ
10 Talk to Your Pico Over Serial, Raspberry Pi Pico UART Tutorial - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=pbWhoJdYA1s
11 How to set up a wake word on the Raspberry Pi Pico - Easy as AI - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=V0KXZGhHUQY
12 Raspberry Pi Pico Interrupt Problems - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=-8sWuLtXS08
13 USB Serial Input on the Raspberry Pi Pico - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=NHwMJZwRo7k
14 Beginners Guide to SPI on the Raspberry Pi Pico (BMP280 Example) - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=s7Lud1Gqrqw
15 using Interrupts on the raspberry Pi pico, Micropython, simple Demo and code - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=Qw2xr5a2rSA
16 Raspberry Pi Pico UART setup, Send data to PC with UART, Real time data plotting, Matplotlib - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=PFdJvAbHB5c
17 How to read the temperature sensor on the Raspberry Pi Pico - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=PYOaO1yW0rY
18 Using I2C between Raspberry Pi computer, a Pico microcontroller and an Arduino - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=Wh-SjhngILU
19 raspberry pi pico, raspberry pi pico ultrasonic sensor, raspberry pi pico micropython - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=Uti3s0XGsEY
20 Raspberry Pi Pico #1 - Der leichte Einstieg! https://www.youtube.com/watch?v=HigJJ5HhaAA
21 Raspberry Pi Pico Servo Motors via PWM https://www.youtube.com/watch?v=NqchLYWHCzA
22 LED anschließen und Vorwiderstand berechnen https://www.youtube.com/watch?v=DBQBNj3xJR8
23 Alles über Widerstände und wie man die Farbringe liest. https://www.youtube.com/watch?v=C-Ywtr2ftxA
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Pico Offene Fragen

Nr Frage Vermutung Antwort Quelle Referenzen
1 Wie kommt Sensor-Information (Licht, Temperatur, usw.) von Pico zur PI400-Zentrale??
2 Alternativen, Pi 400 und Pico zu verbinden
3 Kann ein funktionstüchtges Laptop-Display als Monitor für einen Pi400 verwendet werden?
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Fragen & Antworten

Nr Frage Antwort
1 Lerne ich da programmieren? Wir steigen ein in die Micro-Python Programmierung und entwickeln verschiedene Programme, die Du selbst erweitern oder ergänzen kannst.
2 Muss ich den Pico wieder zurückgeben? Nein, der hört Dir.
3 Gibt es noch weitere Wopkshops? Das hängt davon ab, ob der Workshop den Teilnehmenden Spaß macht.
4 Kann ich auch später einsteigen? Eher nicht, da wir bei "Null" anfangen, und aufbauen.



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EVA 01



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EVA 01



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