【雕爷学编程】Arduino动手做（153）---2.4寸TFT液晶触摸屏模块6

news2024/11/16 19:29:45

37款传感器与执行器的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止这37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手尝试系列实验，不管成功（程序走通）与否，都会记录下来—小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百五十三：2.4寸TFT液晶触摸屏 彩屏模块 可直插UNO R3 Mega2560开发板

在这里插入图片描述
前述各项实验，初步尝试了不使用库和使用一些常用驱动库，也试用了不少国外网站上的相关驱动库。

这里推荐使用比较稳定的Adafruit GFX 库和 MCUFRIEND KBV 库的组合。

在这里插入图片描述
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解压缩 MCUFRIEND KBV 并打开 MCUFRIEND_kbv.CPP。可以查看 MCUFRIEND 库支持的驱动程序列表

在这里插入图片描述
其他可能需要的相关驱动库，这些库现在不是必需的，但可以添加它们。

#include "TouchScreen.h" // 当想使用触摸屏时

#include "bitmap_mono.h" // 想显示库中的位图图像时

#include "bitmap_RGB.h" // 想显示库中的位图图像时

#include "Fonts/FreeSans9pt7b.h" // 想要其他字体时

#include "Fonts/FreeSans12pt7b.h" // 想要其他字体时

#include "Fonts/FreeSerif12pt7b.h" // 想要其他字体时

#include "FreeDefaultFonts.h" // 想要其他字体时

#include "SPI.h" // 使用 sd 卡显示位图图像

#include "SD.h" // 使用 sd 卡显示位图图像

相关基本命令清单

1、类和对象

//(int CS=A3, int RS=A2, int WR=A1, int RD=A0, int RST=A4)MCUFRIEND_kbv tft(A3, A2, A1, A0, A4);

该行从 MCUFRIEND_kbv 类创建一个名为 TFT 的对象，并提供 LCD 和 Arduino 之间的 SPI 通信。

2、运行液晶显示器

uint16_t ID = tft.readID(); tft.begin(ID);

该 tft.readID 函数从显示器读取 ID 并将其放入 ID 变量中。然后 tft.begin 函数获取 ID，LCD 准备工作。

3、显示器分辨率

tft.width(); //int16_t width(void);tft.height(); //int16_t height(void);

通过这两个函数，可以了解显示器的分辨率。只需将它们添加到代码中并将输出放入 uint16_t变量中。然后从串口读取它Serial.println();。先加Serial.begin(9600);在setup()。

4、屏幕颜色

tft.fillScreen(t); //fillScreen(uint16_t t);

fillScreen功能将屏幕t颜色更改为彩色。的t应该是包含UTFT颜色代码16位变量中。

#define BLACK 0x0000
#define NAVY 0x000F
#define DARKGREEN 0x03E0
#define DARKCYAN 0x03EF
#define MAROON 0x7800
#define PURPLE 0x780F
#define OLIVE 0x7BE0
#define LIGHTGREY 0xC618
#define DARKGREY 0x7BEF
#define BLUE 0x001F
#define GREEN 0x07E0
#define CYAN 0x07FF
#define RED 0xF800
#define MAGENTA 0xF81F
#define YELLOW 0xFFE0
#define WHITE 0xFFFF
#define ORANGE 0xFD20
#define GREENYELLOW 0xAFE5
#define PINK 0xF81F

您可以将这些行添加到代码的顶部，并在函数中使用颜色的名称。

5、填充像素

tft.drawPixel(x,y,t); //drawPixel(int16_t x, int16_t y, uint16_t t)tft.readPixel(x,y); //uint16_t readPixel(int16_t x, int16_t y)

drawPixel 函数用 t 颜色填充 x 和 y 位置的像素。

readPixel 函数读取 x 和 y 位置的像素颜色。

6、画线

<p><font size="4">tft.drawFastVLine(x,y,h,t); //drawFastVLine(int16_t x, int16_t y, int16_t h, uint16_t t)</font></p><p><font size="4">tft.drawFastHLine(x,y,w,t); //drawFastHLine(int16_t x, int16_t y, int16_t w, uint16_t t)</font></p><p><font size="4">tft.drawLine(xi,yi,xj,yj,t); //drawLine(int16_t x0, int16_t y0, int16_t x1, int16_t y1, uint16_t t)</font></p>

drawFastVLine函数绘制一条从x,y位置开始的垂直线，长度为h像素，颜色为t。

drawFastHLine函数绘制一条水平线，从 x 和 y 位置开始，长度为 w 像素，颜色为 t。

drawLine函数绘制一条以 xi 开始的线，yi 位置结束在 xj 和 yj 中，颜色为 t。

<p><font size="4">for (uint16_t a=0; a<5; a++){</font></p><p><font size="4">  tft.drawFastVLine(x+a, y, h, t);}  </font></p><p><font size="4">
</font></p><p><font size="4">for (uint16_t a=0; a<5; a++){</font></p><p><font size="4">  tft.drawFastHLine(x, y+a, w, t);}  </font></p><p><font size="4">
</font></p><p><font size="4">for (uint16_t a=0; a<5; a++){</font></p><p><font size="4">  tft.drawLine(xi+a, yi, xj+a, yj, t);} </font></p><p><font size="4">
</font></p><p><font size="4">for (uint16_t a=0; a<5; a++){</font></p><p><font size="4">  tft.drawLine(xi, yi+a, xj, yj+a, t);} </font></p>

这三个代码块像前面的代码一样绘制线条，宽度为 5 像素。

7、绘制矩形

<p><font size="4">tft.fillRect(x,y,w,h,t); //fillRect(int16_t x, int16_t y, int16_t w, int16_t h, uint16_t t)</font></p><p><font size="4">tft.drawRect(x,y,w,h,t); //drawRect(int16_t x, int16_t y, int16_t w, int16_t h, uint16_t t)</font></p><p><font size="4">tft.fillRoundRect(x,y,w,h,r,t); //fillRoundRect (int16_t x, int16_t y, int16_t w, int16_t h, uint8_t R , uint16_t t)</font></p><p><font size="4">tft.drawRoundRect(x,y,w,h,r,t); //drawRoundRect(int16_t x, int16_t y, int16_t w, int16_t h, uint8_t R , uint16_t t)</font></p>

fillRect函数在 x 和 y 位置绘制一个填充矩形。w 是宽度，h 是高度，t 是矩形的颜色

drawRect 函数在 x 和 y 位置绘制一个矩形，宽度为 w，高度为 h，颜色为 t。

fillRoundRect 函数在 x 和 y 位置绘制一个半径为 r 的圆角填充矩形，w 宽度和 h 高度和 t 颜色。

drawRoundRect 函数在 x 和 y 位置绘制一个半径为 r 的圆角矩形，w 宽度和 h 高度和 t 颜色。

8、画圆圈

tft.drawCircle(x,y,r,t); //drawCircle(int16_t x, int16_t y, int16_t r, uint16_t t)tft.fillCircle(x,y,r,t); //fillCircle(int16_t x, int16_t y, int16_t r, uint16_t t)

drawCircle 函数在 x 和 y 位置以及 r 半径和 t 颜色中绘制一个圆。

fillCircle 函数在 x 和 y 位置以及 r 半径和 t 颜色中绘制一个实心圆。

for (int p = 0; p < 4000; p++) {  j = 120 * (sin(PI * p / 2000));  i = 120 * (cos(PI * p / 2000));  j2 = 60 * (sin(PI * p / 2000));  i2 = 60 * (cos(PI * p / 2000));  tft.drawLine(i2 + 160, j2 + 160, i + 160, j + 160, col[n]);}

通过此代码，您可以绘制一个弧。将“for”更改为 0 到 4000。

9、绘制三角形

tft.drawTriangle(x1,y1,x2,y2,x3,y3,t); //drawTriangle(int16_t x1, int16_t y1, int16_t x2, int16_t y2, int16_t x3, int16_t y3, uint16_t t)tft.fillTriangle(x1,y1,x2,y2,x3,y3,t); //fillTriangle(int16_t x1, int16_t y1, int16_t x2, int16_t y2, int16_t x3, int16_t y3, uint16_t t)

drawTriangle 函数绘制一个具有三个角位置 x、y 和 z 以及 t 颜色的三角形。

fillTriangle 函数绘制一个带有三个角位置 x、y 和 z 以及 t 颜色的实心三角形。

10、显示文本

tft.setCursor(x,y); //setCursor(int16_t x, int16_t y)

此代码将光标位置设置为 x 和 y。

tft.setTextColor(t); //setTextColor(uint16_t t)tft.setTextColor(t,b); //setTextColor(uint16_t t, uint16_t b)

第一行设置文本的颜色。下一行设置文本及其背景的颜色。

tft.setTextSize(s); //setTextSize(uint8_t s)

此代码将文本的大小设置为s。s是一个介于 1 和 5 之间的数字。

tft.write(c); //write(uint8_t c)

此代码显示一个字符。

<font size="4"><font color="#000000">tft.println("www.Electropeak.com");tft.print("www.Electropeak.com");</font></font>

第一个函数显示一个字符串并将光标移动到下一行。

第二个函数只显示字符串。

showmsgXY(x,y,sz,&FreeSans9pt7b,"www.Electropeak.com"); //void showmsgXY(int x, int y, int sz, const GFXfont *f, const char *msg)void showmsgXY(int x, int y, int sz, const GFXfont *f, const char *msg){  int16_t x1, y1;  uint16_t wid, ht;  tft.setFont(f);  tft.setCursor(x, y);  tft.setTextColor(0x0000);  tft.setTextSize(sz);  tft.print(msg);}

此函数更改文本的字体。您应该添加此函数和字体库。

for (int j = 0; j < 20; j++) {  tft.setCursor(145, 290);  int color = tft.color565(r -= 12, g -= 12, b -= 12);  tft.setTextColor(color);  tft.print("www.Electropeak.com");  delay(30);}

此功能可以淡化您的文本。您应该将其添加到您的代码中。

11、旋转屏幕

tft.setRotation(r); //setRotation(uint8_t r)

此代码旋转屏幕。0=0 , 1=90, 2=180, 3=270 。

12、反转屏幕颜色

tft.invertDisplay(i); //invertDisplay(boolean i)

此代码给出 RGB 代码并获得 UTFT 颜色代码。

13、滚动屏幕

Scrolling the Screen

此代码滚动您的屏幕。Maxroll 是滚动的最大高度。

14、重启

tft.reset();

此代码重置屏幕。

15、显示单色图像

static const uint8_t name[] PROGMEM = {  //Add image code here.}tft.drawBitmap(x, y, name, sx, sy, 0x0000);

首先，应该将图像转换为十六进制代码。从以下链接下载软件。如果你不想改变软件的设置，你必须反转图像的颜色，使图像水平镜像并逆时针旋转90度。现在将其添加到软件中并进行转换。打开导出的文件并将十六进制代码复制到 Arduino IDE。x 和 y 是图像的位置。sx 和 sy 是图像的大小。可以在最后一次输入中更改图像的颜色。

必要的文件和下载：
在这里插入图片描述

RGB 彩色图像显示

在这里插入图片描述

首先，您应该将图像转换为代码。使用此链接转换图像：

http://www.rinkydinkelectronics.com/t_imageconverter565.php

上传您的图像并下载 UTFT 库可以处理的转换后的文件。现在将十六进制代码复制到 Arduino IDE。x 和 y 是图像的位置。sx 和 sy 是图像的大小。

几个驱动库的使用案例

1、一个字符串和 8 个按顺序改变颜色的实心圆圈。要围绕静态点绘制圆圈，可以使用 sin(); 和 cos(); 职能。应该定义 PI 编号。要更改颜色，可以使用 color565(); 函数并替换你的 RGB 代码。

项目十五：一个字符串和 8 个按顺序改变颜色的实心圆圈

实验开源代码

/*

 【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

 实验一百五十六：2.4寸TFT液晶触摸屏 彩屏模块 TFT-LCD 高清真彩显示屏

 项目十五：一个字符串和 8 个按顺序改变颜色的实心圆圈

 模块直插，引脚用法如下：

 LCD_CS LCD_CD LCD_WR LCD_RD LCD_RST SD_SS SD_DI SD_DO SD_SCK

 Arduino Uno A3 A2 A1 A0 A4 10 11 12 13

 LCD_D0 LCD_D1 LCD_D2 LCD_D3 LCD_D4 LCD_D5 LCD_D6 LCD_D7

 Arduino Uno 8 9 2 3 4 5 6 7

*/

#include "Adafruit_GFX.h"

#include "MCUFRIEND_kbv.h"

MCUFRIEND_kbv tft;

#include "Fonts/FreeSans9pt7b.h"

#include "Fonts/FreeSans12pt7b.h"

#include "Fonts/FreeSerif12pt7b.h"

#include "FreeDefaultFonts.h"

#define PI 3.1415926535897932384626433832795

int col[8];

void showmsgXY(int x, int y, int sz, const GFXfont *f, const char *msg) {

 int16_t x1, y1;

 uint16_t wid, ht;

 tft.setFont(f);

 tft.setCursor(x, y);

 tft.setTextColor(0x0000);

 tft.setTextSize(sz);

 tft.print(msg);

}

void setup() {

 tft.reset();

 Serial.begin(9600);

 uint16_t ID = tft.readID();

 tft.begin(ID);

 tft.setRotation(1);

 tft.invertDisplay(true);

 tft.fillScreen(0xffff);

 showmsgXY(90, 200, 2, &FreeSans9pt7b, "Loading......");

 col[0] = tft.color565(155, 0, 50);

 col[1] = tft.color565(170, 30, 80);

 col[2] = tft.color565(195, 60, 110);

 col[3] = tft.color565(215, 90, 140);

 col[4] = tft.color565(230, 120, 170);

 col[5] = tft.color565(250, 150, 200);

 col[6] = tft.color565(255, 180, 220);

 col[7] = tft.color565(255, 210, 240);

}

void loop() {

 for (int i = 8; i > 0; i--) {

  tft.fillCircle(180 + 40 * (cos(-i * PI / 4)), 100 + 40 * (sin(-i * PI / 4)), 10, col[0]); delay(15);

  tft.fillCircle(180 + 40 * (cos(-(i + 1)*PI / 4)), 100 + 40 * (sin(-(i + 1)*PI / 4)), 10, col[1]); delay(15);

  tft.fillCircle(180 + 40 * (cos(-(i + 2)*PI / 4)), 100 + 40 * (sin(-(i + 2)*PI / 4)), 10, col[2]); delay(15);

  tft.fillCircle(180 + 40 * (cos(-(i + 3)*PI / 4)), 100 + 40 * (sin(-(i + 3)*PI / 4)), 10, col[3]); delay(15);

  tft.fillCircle(180 + 40 * (cos(-(i + 4)*PI / 4)), 100 + 40 * (sin(-(i + 4)*PI / 4)), 10, col[4]); delay(15);

  tft.fillCircle(180 + 40 * (cos(-(i + 5)*PI / 4)), 100 + 40 * (sin(-(i + 5)*PI / 4)), 10, col[5]); delay(15);

  tft.fillCircle(180 + 40 * (cos(-(i + 6)*PI / 4)), 100 + 40 * (sin(-(i + 6)*PI / 4)), 10, col[6]); delay(15);

  tft.fillCircle(180 + 40 * (cos(-(i + 7)*PI / 4)), 100 + 40 * (sin(-(i + 7)*PI / 4)), 10, col[7]); delay(15);

 }

}

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

实验一百五十六：2.4 英寸 TFT LCD 触摸屏模块 XPT2046 PCB ILI9341 240x320 像素 8 位 SPI 串口插接显示器

项目十五：一个字符串和 8 个按顺序改变颜色的实心圆圈

Arduino实验场景图

在这里插入图片描述
2、选择了经典字体并使用了一个函数来淡化文本

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

实验一百五十六：2.4寸TFT液晶触摸屏 彩屏模块 TFT-LCD 高清真彩显示屏

项目十六：选择了经典字体并使用了一个函数来淡化文本

实验开源代码

/*

 【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

   实验一百五十六：2.4寸TFT液晶触摸屏 彩屏模块 TFT-LCD 高清真彩显示屏

 项目十六：选择了经典字体并使用了一个函数来淡化文本

 模块直插，引脚用法如下：

 LCD_CS LCD_CD LCD_WR LCD_RD LCD_RST SD_SS SD_DI SD_DO SD_SCK

 Arduino Uno A3 A2 A1 A0 A4 10 11 12 13

 LCD_D0 LCD_D1 LCD_D2 LCD_D3 LCD_D4 LCD_D5 LCD_D6 LCD_D7

 Arduino Uno 8 9 2 3 4 5 6 7

*/

#include "Adafruit_GFX.h"  // Core graphics library

#include "MCUFRIEND_kbv.h"  // Hardware-specific library

MCUFRIEND_kbv tft;

#include "Fonts/FreeSans9pt7b.h"

#include "Fonts/FreeSans12pt7b.h"

#include "Fonts/FreeSerif12pt7b.h"

#include "FreeDefaultFonts.h"

void showmsgXY(int x, int y, int sz, const GFXfont *f, const char *msg) {

 int16_t x1, y1;

 uint16_t wid, ht;

 tft.setFont(f);

 tft.setCursor(x, y);

 tft.setTextSize(sz);

 tft.println(msg);

}

uint8_t r = 255, g = 255, b = 255;

uint16_t color;

void setup() {

 Serial.begin(9600);

 uint16_t ID = tft.readID();

 tft.begin(ID);

 tft.invertDisplay(true);

 tft.setRotation(1);

}

void loop(void) {

 tft.invertDisplay(true);

 tft.fillScreen(fwrite);

 color = tft.color565(40, 240, 140);

 tft.setTextColor(color);

 showmsgXY(0, 0, 1, &FreeSerif12pt7b, "but they whose heart is firm"); delay(40);

 tft.println(" ");

 tft.println("and grow brave by reflection"); delay(40);

 tft.println(" ");

 tft.println("but they whose heart is firm"); delay(40);

 tft.println(" ");

 tft.println("and grow brave by reflection"); delay(40);

 delay(300);

 for (int j = 0; j < 20; j++) {

  tft.setCursor(60, 210);

  color = tft.color565(r -= 12, g -= 42, b -= 52);

  tft.setTextColor(color);

  tft.println(" ---- Da Vinci ----");

  delay(200);

 }

 while (1);

}

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

实验一百五十六：2.4寸TFT液晶触摸屏 彩屏模块 TFT-LCD 高清真彩显示屏

项目十六：选择了经典字体并使用了一个函数来淡化文本

实验场景图 https://imagemc.dfrobot.com.cn/data/attachment/forum/202106/29/154354m05drh5qd1rpf0jc.gif

在这里插入图片描述
3、将一个.jpg图片转换为.c文件并添加到代码中，写了一个字符串并使用淡入淡出代码显示。然后使用滚动代码将屏幕向左移动。下载 .h 文件并将其添加到 Arduino 草图的文件夹中。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

实验一百五十六：2.4寸TFT液晶触摸屏 彩屏模块 TFT-LCD 高清真彩显示屏

项目十七：画线、实心圆和字符串显示功能

实验开源代码：

/*

 【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

  实验一百五十六：2.4寸TFT液晶触摸屏 彩屏模块 TFT-LCD 高清真彩显示屏

 项目十七：画线、实心圆和字符串显示功能

 模块直插，引脚用法如下：

 LCD_CS LCD_CD LCD_WR LCD_RD LCD_RST SD_SS SD_DI SD_DO SD_SCK

 Arduino Uno A3 A2 A1 A0 A4 10 11 12 13

 LCD_D0 LCD_D1 LCD_D2 LCD_D3 LCD_D4 LCD_D5 LCD_D6 LCD_D7

 Arduino Uno 8 9 2 3 4 5 6 7

*/

#include "Adafruit_GFX.h"

#include "MCUFRIEND_kbv.h"

MCUFRIEND_kbv tft;

uint16_t ox = 0, oy = 0;

int ave = 0, avec = 0, avet = 0;

void aveg(void) {

 int z = 0;

 Serial.println(ave);

 Serial.println(avec);

 avet = ave / avec;

 Serial.println(avet);

 avet = avet * 32;

 for (int i = 0; i < 24; i++) {

  for (uint16_t a = 0; a < 3; a++) {

   tft.drawLine(avet + a, z, avet + a, z + 10, 0xFB21);

  } // thick

  for (uint16_t a = 0; a < 2; a++) {

   tft.drawLine(avet - a, z, avet - a, z + 10, 0xFB21);

  }

  delay(100);

  z = z + 20;

 }

}

void dchart_10x10(uint16_t nx, uint16_t ny) {

 ave += nx;

 avec++;

 nx = nx * 32;

 ny = ny * 48;

 tft.drawCircle(nx, ny, 10, 0x0517);

 tft.drawCircle(nx, ny, 9, 0x0517);

 tft.fillCircle(nx, ny, 7, 0x0517);

 delay (100);

 ox = nx;

 oy = ny;

}

void dotchart_10x10(uint16_t nx, uint16_t ny) {

 ave += nx;

 avec++;

 nx = nx * 32;

 ny = ny * 48;

 int plus = 0;

 float fplus = 0;

 int sign = 0;

 int y = 0, x = 0;

 y = oy;

 x = ox;

 float xmines, ymines;

 xmines = nx - ox;

 ymines = ny - oy;

 if (ox > nx) {

  xmines = ox - nx;

  sign = 1;

 }

 else

  sign = 0;

 for (int a = 0; a < (ny - oy); a++) {

  fplus += xmines / ymines;

  plus = fplus;

  if (sign == 1)

   tft.drawFastHLine(0, y, x - plus, 0xBFDF);

  else

   tft.drawFastHLine(0, y, x + plus, 0xBFDF);

  y++;

  delay(5);

 }

  

 for (uint16_t a = 0; a < 2; a++) {

  tft.drawLine(ox + a, oy, nx + a, ny, 0x01E8);

 } // thick

 for (uint16_t a = 0; a < 2; a++) {

  tft.drawLine(ox, oy + a, nx, ny + a, 0x01E8);

 }

 ox = nx;

 oy = ny;

}

void setup() {

 tft.reset();

 Serial.begin(9600);

 uint16_t ID = tft.readID();

 tft.begin(ID);

}

void loop() {

 tft.invertDisplay(true);

 tft.fillScreen(0xffff);

 dotchart_10x10(3, 0);

 dotchart_10x10(2, 1);

 dotchart_10x10(4, 2);

 dotchart_10x10(4, 3);

 dotchart_10x10(5, 4);

 dotchart_10x10(3, 5);

 dotchart_10x10(6, 6);

 dotchart_10x10(7, 7);

 dotchart_10x10(9, 8);

 dotchart_10x10(8, 9);

 dotchart_10x10(10, 10);

 dchart_10x10(3, 0);

 dchart_10x10(2, 1);

 dchart_10x10(4, 2);

 dchart_10x10(4, 3);

 dchart_10x10(5, 4);

 dchart_10x10(3, 5);

 dchart_10x10(6, 6);

 dchart_10x10(7, 7);

 dchart_10x10(9, 8);

 dchart_10x10(8, 9);

 dchart_10x10(10, 10);

 tft.setRotation(1);

 tft.setTextSize(2);

 tft.setTextColor(0x01E8);

 tft.setCursor(20, 20);

 tft.print("Average");

 int dl = 20;

 for (int i = 0; i < 6; i++) {

  for (uint16_t a = 0; a < 3; a++) {

   tft.drawLine(dl, 40 + a, dl + 10, 40 + a, 0xFB21);

  }

  dl += 16;

 }

 tft.setRotation(0);

 aveg();

 while (1);

}

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

实验一百五十六：2.4寸TFT液晶触摸屏 彩屏模块 TFT-LCD 高清真彩显示屏

项目十七：画线、实心圆和字符串显示功能

实验场景图 https://imagemc.dfrobot.com.cn/data/attachment/forum/202106/29/171035ppiot8q9orii9riz.gif

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