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基于LabVIEW的数据采集与控制系统设计与开发LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程环境。
它被广泛应用于各个领域的数据采集与控制系统设计与开发，因其灵活性和易用性而备受青睐。
本文将讨论基于LabVIEW的数据采集与控制系统的设计与开发，以及其在实际应用中的重要性和多样化的应用场景。
一、LabVIEW的基本原理与特点LabVIEW是一种基于图形编程的系统设计工具，通过将各种可观测现象抽象为虚拟仪器在计算机上进行模拟，实现对数据的采集、分析和控制。
LabVIEW以图形化的方式展示程序结构，用户可以通过简单拖拽的方式连接各个模块，形成完整的功能系统。
对于初学者来说，LabVIEW提供了友好的界面和直观的图形表示方法，降低了学习曲线的陡度，使得使用者可以更快入门。
二、基于LabVIEW的数据采集系统设计与开发1. 系统需求分析与设计：在设计数据采集系统前，首先需要对系统的需求进行分析和明确。
这包括所需采集的数据类型、所需处理的数据量、采样速率等。
根据需求分析的结果，可以制定系统的整体架构，并选择合适的硬件和传感器。
2. 硬件选择与配置：基于LabVIEW的数据采集与控制系统可以与各种硬件设备进行交互。
根据系统的需求，选择适当的采集卡、传感器和执行器等硬件设备，并进行相应的配置。
LabVIEW提供了丰富的硬件驱动和接口，使得用户可以方便地与各种硬件设备进行通信。
3. 界面设计与开发：LabVIEW提供了丰富的用户界面设计工具，可以根据系统需求设计出直观、美观的界面。
通过界面，用户可以实时观察到采集到的数据，进行参数设置和控制操作。
设计界面时，需要考虑用户操作的便捷性和实时性，使得系统在使用过程中更加友好和高效。
4. 数据采集与处理：通过LabVIEW的数据采集模块，可以实时获取传感器采集的数据。
《基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》篇一一、引言随着科技的不断发展，数据采集及分析系统在各个领域的应用越来越广泛。
LabVIEW作为一种强大的软件开发环境，被广泛应用于数据采集、处理和分析等方面。
本文将介绍基于LabVIEW 的数据采集及分析系统的开发过程，包括系统设计、硬件配置、软件实现、数据采集与处理以及系统应用等方面的内容。
二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段，首先需要进行需求分析。
根据实际应用场景，确定系统的功能需求，如数据采集、数据处理、数据存储、数据分析等。
同时，还需要考虑系统的性能需求，如实时性、准确性、稳定性等。
2. 系统架构设计根据需求分析结果，设计系统的整体架构。
系统架构应包括数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、数据分析模块等。
各个模块之间应具有良好的接口，以便于后续的维护和扩展。
三、硬件配置1. 数据采集设备数据采集设备是系统的重要组成部分，需要根据实际需求选择合适的设备。
常见的数据采集设备包括传感器、仪表、PLC等。
这些设备应具有高精度、高稳定性的特点，以保证数据的准确性。
2. 数据传输设备数据传输设备用于将采集的数据传输到上位机进行处理。
常见的数据传输设备包括数据线、串口服务器、网络设备等。
在选择数据传输设备时，需要考虑传输速度、传输距离、抗干扰能力等因素。
四、软件实现1. LabVIEW软件开发环境LabVIEW作为一种强大的软件开发环境，被广泛应用于数据采集及分析系统的开发。
在软件开发过程中，需要熟悉LabVIEW 的基本操作和编程语言，以便于实现系统的各项功能。
2. 数据采集与处理在软件实现阶段，需要编写相应的程序实现数据的采集与处理。
程序应能够实时获取传感器等设备的测量数据，并对数据进行处理和分析。
同时，还需要考虑数据的存储和显示等问题。
五、数据采集与处理1. 数据采集数据采集是系统的重要功能之一。
通过编写相应的程序，实现从传感器等设备中实时获取测量数据的功能。
数据采集专题目录一计算机数据采集与分析技术概述 (1)1.1数据采集与分析的基本概念 (1)1.1.1 信息与信号 (1)1.1.2 数据采集 (1)1.1.3 系统 (2)1.2计算机数据采集系统的组成 (2)1.3 数据采集系统的主要性能指标 (3)二数据采集硬件电路 (5)2.1 传感器的选用 (5)2.1.1 对传感器的主要技术要求 (5)2.1.2传感器的类型 (5)2.2 运用前置放大器的依据 (6)2.3 信号调理中的常用放大器 (7)2.4A/D转换器 (9)三数据采集系统设计及举例 (11)3.1 系统设计考虑的因素 (11)3.2A/D转换器的选择要点 (11)3.3 采样保持器S/H的选择 (12)3.4 数据采集系统实例 (14)四基于LabVIEW实现数据采集 (15)4.1LabVIEW概述 (15)4.2LabVIEW操作入门 (16)4.3 数据采集系统 (22)4.3.1硬件介绍 (22)4.3.2 软件介绍 (22)4.4 采样定理 (22)4.4.1信号的分类 (22)4.4.2 采样定理的应用 (23)4.5 以数据采集卡USB2812为例进行数据采集 (23)4.5.1 数据采集卡USB2812介绍 (23)4.5.2 信号输入连接方式 (25)4.5.3 软件编程知识 (25)4.5.4USB2812驱动函数概述 (26)4.5.5 数据采集演示程序 (29)4.5.6 电压采集试验 (30)一计算机数据采集与分析技术概述1.1数据采集与分析的基本概念数据采集技术是信息技术的重要组成部分之一。
信息技术主要包括信息获取、传输、处理、存储（记录）、显示和应用等。
信息技术的三大支柱技术是信息获取技术、通信技术和计算机技术、常称为3C技术（即collection、communication、computer）。
其中，信息获取技术是信息技术的的基础和前提，而数据采集技术是信息获取的主要手段和方法，它是以传感器技术、测试技术、电子技术和计算机技术等技术为基础的一门综合应用技术。
武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）说明书论文题目基于Labview的数据采集系统设计目录摘要........................................................................................................................................ I I Abstract (III)第一章绪论........................................................................................................................ - 1 -1.1背景.......................................................................................................................... - 1 -1.2国内外技术现状...................................................................................................... - 1 -1.3数据采集技术的介绍............................................................................................. - 2 -1.4虚拟仪器的介绍...................................................................................................... - 9 - 第二章PCI8602的硬件结构及性能.................................................................................. - 13 -2.1 功能概述............................................................................................................... - 13 -2.2元件布局图及简要说明........................................................................................ - 15 -2.3信号输入输出连接器............................................................................................ - 17 -2.4 各种信号的连接方法........................................................................................... - 18 -2.5各种功能的使用方法............................................................................................ - 21 -2.6 CNT定时/计数功能.............................................................................................. - 22 - 第三章PCI8602的编程函数........................................................................................... - 23 -3.1 编程纲要............................................................................................................... - 23 -3.2 PCI设备操作函数接口......................................................................................... - 25 - 第四章数据采集的程序设计............................................................................................ - 33 -4.1 前面板设计........................................................................................................... - 33 -4.2 程序后面板设计................................................................................................... - 33 -4.3 vi层次结构............................................................................................................ - 40 - 第五章采集实验结果及总结.......................................................................................... - 41 -5.1 实验结果............................................................................................................... - 41 -5.2 总结与展望........................................................................................................... - 42 - 致谢...................................................................................................................................... - 43 - 参考文献.............................................................................................................................. - 44 -摘要本设计介绍了一种基于Labview编程软件的数据采集系统设计方案。
基于LabVIEW的数据采集系统1 LabVIEW 部分设计1.1VISA 简介LabVIEW 提供了功能强大的VISA 库。
VISA(Virtual Instrument Software Architecture)虚拟仪器软件规范，是用于仪器编程的标准I/O 函数库及其相关规范的总称。
VISA 库驻留于计算机系统中，完成计算机与仪器之间的连接，用以实现对仪器的程序控制，其实质是用于虚拟仪器系统的标准的API。
VISA 本身不具备编程能力，它是一个高层API，通过调用底层驱动程序来实现对仪器的编程，其层次如图1 所示。
VISA 是采用VPP 标准的I/O 接口软件，其软件结构包含三部分，如图2 所示。
与其他现存的I/O 接口软件相比，VISA 的I/O 控制功能具有如下几个特点：适用于各种仪器类型(如VXI 仪器、GPIB 仪器、RS-232 串行仪器、消息基器件、寄存器器件、存储器器件等仪器)；适用于各种硬件接口类型；适用于单、多处理器结构或分布式网络结构；适用于多种网络机制。
VISA 的I/O 软件库的源程序是唯一的，其与操作系统及编程语言无关，只是提供了标准形式的API 文件作为系统的输出。
1.2VISA 库中的串口通讯函数本文用到的主要的串口通讯函数调用路径为：Functions?Instrument I/O?VISA?VISA Advanced?Interface Specific?Serial 中。
(1)VISA Configure Serial Port 节点(图3 所示)该节点主要用于串口的初始化。
主要参数意义如下：VISA resource name:VISA 资源名称，本文指串口号。
baud rate：波特率，默认为9600。
data bits：一帧信息中的位数，LabVIEW 中允许5～8 位数据，默认值为8 位。
stop bits：一帧信息中的停止位的位数，可为1 位、1 位半或2 位。
基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发绪论在当今信息技术飞速发展的时代，数据采集及分析系统的需求越来越大。
数据的采集和分析对于科学研究、工程项目以及产业发展起着至关重要的作用。
因此，开发一种高效可靠、易操作的数据采集及分析系统对于提高工作效率、提升数据处理能力具有重要意义。
LabVIEW作为一种基于图形化编程的开发环境，具有易用性和高度可视化的特点，被广泛应用于各个领域的数据采集与分析。
本文将介绍基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发过程，以及其在实际应用中的效果。
一、数据采集系统的设计与实现1. 系统设计数据采集系统的设计是整个系统开发的重要环节之一。
在设计阶段，要明确系统的功能需求、硬件配置、软件界面以及数据通信等方面的要求。
根据需求分析，确定所需传感器及数据采集设备，并设计合理的数据采集电路。
2. 硬件配置基于LabVIEW的数据采集系统主要包括传感器模块、数据采集卡、计算机等硬件设备的选择和配置。
根据实际需求，选择适合的传感器模块用于采集不同类型的数据，如温度、压力、湿度等。
同时，根据传感器输出信号的特点，选择合适的数据采集卡来实现数据的准确采集。
3. 软件界面设计通过LabVIEW编程环境，设计一个直观、友好的软件界面对于用户操作来说非常重要。
在软件界面设计中，可以使用LabVIEW的图形化编程工具来实现各类控件和指示器的布局，并设置相应的事件响应函数，使用户可以方便地进行操作和查询。
4. 数据通信数据通信是实现数据采集及分析系统的重要环节。
采用合适的通信方式可以实现将采集到的数据传输到计算机中进行处理和存储。
常见的数据通信方式有串口通信、以太网通信等，根据需求选择合适的通信方式，并在LabVIEW中编写相应的通信程序。
二、数据分析系统的设计与实现1. 数据处理与存储数据采集过程中产生的数据量巨大，因此在设计数据分析系统时，要考虑如何高效地处理和存储大量的数据。
基于LabVIEW的数据采集系统的实现一、本文概述随着科技的飞速发展，数据采集系统在众多领域如工业自动化、环境监测、医疗设备、科研实验等中发挥着越来越重要的作用。
数据采集系统的主要任务是从各种传感器或设备中收集数据，然后对这些数据进行处理、分析和存储，以供后续使用。
为了实现这些功能，需要一个高效、稳定、易于使用的数据采集软件平台。
LabVIEW （Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）作为一种由美国国家仪器（National Instruments，简称NI）公司开发的图形化编程语言，以其直观易用的界面和强大的数据处理能力，在数据采集领域得到了广泛应用。
本文旨在介绍基于LabVIEW的数据采集系统的设计与实现。
文章将首先介绍LabVIEW的基本概念和特点，然后详细阐述数据采集系统的整体架构、硬件组成和软件设计。
在硬件组成部分，将介绍传感器的选择与连接、数据采集卡的功能与配置等；在软件设计部分，将详细介绍如何利用LabVIEW实现数据采集、数据处理、数据存储以及用户界面设计等。
文章还将讨论系统的性能测试与优化，以及在实际应用中的案例分析。
通过本文的阅读，读者可以对基于LabVIEW的数据采集系统的实现有一个全面而深入的了解，从而为相关领域的研发和应用提供有益的参考。
二、LabVIEW概述LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是由美国国家仪器（National Instruments，简称NI）公司开发的一款图形化编程语言，它采用了图形化的代码块，以数据流编程方式实现各种功能的开发。
相较于传统的文本编程语言，如C、C++或Python等，LabVIEW提供了更加直观、易于理解和学习的编程环境，特别适合于工程师和科学家进行数据采集、仪器控制、自动化测试以及数据分析等应用。
基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发一、引言数据采集及分析是现代科研、工程和生产过程中至关重要的一环。
随着计算机技术的快速发展和应用的广泛运用，基于LabVIEW的数据采集及分析系统逐渐成为研究者和工程师们的首选工具。
本文将介绍一个过程，并探讨其在实际应用中的优势。
二、系统设计1. 系统架构在LabVIEW中设计数据采集及分析系统时，首先需要明确系统架构。
典型的架构包括前端数据采集、数据传输、数据存储和后端数据处理四个模块。
前端数据采集模块负责从传感器中读取原始数据，数据传输模块将采集到的数据传输到后端处理，数据存储模块将数据保存到本地或远程数据库中，后端数据处理模块负责对数据进行分析、处理和展示。
2. 硬件配置LabVIEW支持多种硬件设备，如传感器、电动机、测量仪器等。
在设计数据采集系统时，需要选择适合的硬件设备和接口，通过LabVIEW提供的工具和组件进行配置和连接。
例如，可以选择NI DAQ卡作为数据采集设备，通过USB或PCIe接口与计算机连接。
3. 软件设计在数据采集及分析系统中，软件设计是至关重要的一步。
LabVIEW提供了丰富的图形化编程工具，使得软件开发变得简单快捷。
通过拖拽组件，配置参数，连接线缆，用户可以将各个模块组装起来。
同时，LabVIEW还支持自定义组件和功能扩展，方便用户根据实际需求进行个性化设计。
三、系统实现1. 数据采集数据采集是数据采集及分析系统的核心功能之一。
在LabVIEW中，可以通过配置输入通道，选择采样率和采样时间等参数，实现实时数据采集。
用户可以在图形界面中监视和记录数据，并根据需要进行实时的绘图、计算和显示。
2. 数据传输在LabVIEW中，可以通过网络或串口等通信方式将采集到的数据传输到后端处理模块。
网络传输可以实现本地与远程的数据传输，串口通信可以连接其他设备并与之进行数据交互。
借助LabVIEW提供的通信工具，实现数据的可靠和高效传输。
基于Lab V I E W 的自动条码数据采集系统李辉(天津工程师范学院, 天津 300222)[摘要] 基于Lab V I E W 平台通过串口实现了条码扫描器的控制与条码数据的读取,开发了自动条码数据采集系统,可快速采集和管理现场的条码数据,并利用条码数据进行数据库访问。
关键词:虚拟仪器;Lab V I E W ;条形码;数据采集;数据库、中图分类号:F76015;TP391 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2005)03-0071-03收稿日期:2005Ο01Ο28作者简介:李辉(1962-),男,天津人,硕士,天津工程师范学院副教授,主要从事测控技术方面的教学和研究工作。
The Lab V I E W -based Data Acquisiti on System for Bar CodeL I Hui(Tianjin University of Technol ogy and Educati on,Tianjin 300222,China )Abstract:W e realize the contr ol of the bar code scanner and the reading of bar code data thr ough serial port based on Lab V I E W.W e have devel oped the aut omatic bar code data acquisiti on system.Bar code data can be gathered and managed and the database can be visited thr ough bar code data .Key Words:V irtual instru ment;Lab V I E W;Bar code;Data acquisiti on ;Database 条码技术是目前世界上应用最广泛的自动识别与数据采集技术之一,它以快速、准确、可靠性强、成本低廉等特点,在各行各业中被大量采用[1]。
在产品生产、运输、销售、跟踪等每一个环节,条码作为信息的载体,自始至终发挥着关键的作用,特别在如今企业信息越来越多,大量的信息需要处理的情况下,信息采集和处理被企业放在了越来越高的位置[2]。
文中采用Lab V I E W 图形编程语言通过串口来实现条码扫描器的控制与条码数据的读取,开发了自动条码数据采集系统,可快速采集和管理现场的条码数据,并利用条码数据进行数据库访问。
1 LabV I E WLab V I E W 语言是由美国国家仪器(N I )公司开发的一种基于图形程序的编程语言,内含丰富的数据采集、数据信号分析以及控制等子程序,产生的程序是框图的形式,用户利用创建和调用子程序的方法编写程序,使创建的程序模块化,易于调试、理解和维护,而且程序编程简单、直观,特别适用于数据采集处理系统。
2 LabV I E W 对串口的操作采用Lab V I E W 软件,对串口的操作需要对串口初始化以及对串口进行读写操作,Lab V I E W 通过Serial 子模板上的图标来完成对串口的设置,进行读写操作。
“Serial Port I nit ”图标,即串口参数设置图标,设置参数包括串口号、数据位、停止位、奇偶校验位、数据流量控制、波特率,如图1所示。
图1 Serial Port I nit .vi 图标及其端口Fig .1Serial Port I nit .vi icon and port “Serial PortW rite ”图标,向发送缓冲器写入数据或命令,“Serial Port Read ”图标,读串口数据图标,需要指定读取的字符数[3]。
3 基于LabV I E W 的自动条码数据采集系统条码技术是自动识别技术的一个分支,在众多的自动识别技术中,条码技术因其快速、准确、成本低、易于制作和高可靠性等优点脱颖而出,井迅速渗透到计算机管理的各个领域,在当今信息化社会里,条码技术已显露出广阔的发展前景[4]。
自动条码数据采集系统的作用是使各种产品制造信息具有规范、准确、实时、可追溯的特点,快速采集和管理现场的生产数据,并对生产过程进行连续监测,向管理人员提供有关生产过17李辉 基于Lab V I E W 的自动条码数据采集系统程状态的信息。
3.1 条码扫描器条码扫描器是自动化生产线必备的自动控制设备之一,此设备能够摆脱繁重的人工抄写录入工作,减少人为差错,提高生产线的工作效率,并为产品及生产线的数据统计提供准确而详细的资料。
采用先进的条码扫描和数据远传通信技术,90%以上的用户操作都能通过远程系统来完成,最大限度地在工作现场实时、快速、准确地输入、查询和更新系统数据。
本系统中条码扫描器采用美国SY MBOL公司的微型激光条码扫描器,型号为LS-1220-I300A。
条码扫描器采用串口进行数据的传送,外形见图2,串口各管脚定义及其功能见表1。
本系统中用了1、2、3、5、6脚,1脚接PC I6514的a0通道,控制条码扫描器的工作,当1脚电平从高变低时,扫描器开始扫描,扫描完毕,需将1脚电平置高,为下次扫描做准备。
2、3脚为信号发送和接收,5脚接地,这3个脚与计算机的串口相连。
6脚接+5V电源,给条码扫描器提供工作电压。
图2 条码扫描器外形图Fig.2The bar code scanner appearance表1条码扫描器串口管脚定义及功能Tab.1Pin descri p ti ons of bar code scanner 引脚号缩写符类型功能说明1Trigger输入扫描器控制,低电平时扫描器开始工作,默认值为高电平2Tx D输出发送数据3Rx D输入接收数据4A i m输入正常扫描时,置高电平5Gr ound接地6Power+5V电源7CTS输入辅信道清除发送8RTS输出辅信道请求发送9Beeper输出驱动蜂鸣器信号,输出频率为2.5KHz,占空比为50%3.2 条码扫描器的工作方式设置条码扫描器工作方式的设置有2种方法:一是编程方式,通过串口发送命令控制字来设置条码扫描器的工作方式;另一种是用条码扫描器扫描含特定意义的条码来设置其工作方式。
本系统采用第二种方式来设置条码扫描器的工作方式。
用条码扫描器扫描图3所示的条码,我们将其工作方式设置为默认方式。
其默认设置为:波特率:9600bp s;数据位:7位;停止位:2位;校验位:E VE N;触发方式:电平触发。
图3 条码扫描器设置为默认工作方式的条码Fig.3The bar code of scanner set defaults3.3 条码扫描器的串口控制本系统采用Lab V I E W图形编程通过串口来实现条码扫描器的控制与条码数据的读取,用Lab V I E W控制条码扫描器的前面板图如图4a所示,控制流程图如图4b所示,前面板和流程图中各个变量是一一对应的,在设置好各个参数后,按运行按钮,就能实现对条码扫描器的数据进行读取。
图4b流程图中,Serial Port Read.vi图标从串口中读取数据放在缓冲区,并将数据送到显示控件,进行显示,运行结果如图4a所示。
如果在运行过程中发生错误,如数据读取时间超过串口默认的等待数据的时间,系统就会弹出对话框,告诉用户发生错误的代码,以及让用户选择是停止还是继续运行,如图5所示。
图4 条码扫描器的串口控制Fig.4The serial contr ol of bar code scanner3.4 系统的数据库访问和远程控制LabS QL利用M icr os oft ADO以及S QL语言来完成数据库的访问,将复杂的底层ADO及S QL操作封装成一系列的LabS QL V Is,简单易用。
本系统采用LabS QL来实现本地数据库的访问,在Lab V I E W中实现条码数据与中央数据库的双向27包装工程 P ACK AGI N G E NGI N EER I N G Vol.26No.32005图5错误显示对话框Fig.5The dial og fra me that show err or传送,达到了系统设计的要求。
Lab V I E W具有强大的网络通信功能,这种功能使得Lab2 V I E W的用户可以很容易地编写出具有强大网络通信功能的Lab V I E W应用软件,实现远程控制。
另外,Lab V I E W还具有远程面板访问技术,用户可以在互联网上直接控制位于远端服务器上的V I前面板。
但是LabS QL没有开发远程数据库访问的功能,经过研究M icr os oft ADO控件的远程数据库访问的功能,使用LabS QL成功地实现了对远程数据库的访问,本系统利用Lab V I E W强大的网络功能,实现了远程控制及各联网终端的访问或控制功能,通过网页浏览器实现对V I的远程控制[5Ο6]。
4 结 语 基于虚拟仪器技术的自动条码数据采集系统适应了检测自动化的需要,充分发挥了现代计算机技术优势和软硬件资源,实现了检测系统的自动化、多功能化和高度灵活性,解决了工人工作劳动强度大、效率低、影响产品质量的问题,实现生产数据与管理业务的无缝连接,减少管理人员的工作量,提高企业的生产效率,增强了企业的竞争力。
参考文献[1] 南京金东康条码系统有限公司.条码检测技术与条码检测仪[J].金卡工程,2003(12):30-32[2] 李洪波.条码扫描技术在现代工业中的应用(一)[J].中国物流与采购,2003(13):46-48[3] 雷振山.LabV I E W7Exp ress实用技术教程[M].北京:中国铁道出版社,2004[4] 丁毅,曾珊琪,等.二维条码在仓储上的应用[J].包装工程,2003,24(5):62-63[5] 杨乐平,李海涛,赵勇,等.LabV I E W高级程序设计[M].北京:清华大学出版社,2003[6] 周求湛,钱志鸿,等.虚拟仪器与LabV I E W T M7Exp ress程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004(上接第39页)粘剂的粘度和剪切强度都随之增加,这是由于随着反应时间的延长,改性、接枝、交联等反应继续进行,PS大分子上接枝的极性基团、交联度等都增加,因此粘接强度增加。
当反应时间达到1h后,粘度和剪切强度都增加不明显,反应2小时后,粘度又继续急剧增加,反应3h粘度达12.0Pa・s,而剪切强度反而减小。
其原因时反应时间太长,胶的流动性、浸润性、渗透性因胶的交联度过大团聚(胶液稳定性差)变得很差,导致改性PS胶的粘接强度下降。
综合考虑改性时间为1小时为宜。
