Детектор лжи на Arduino Nano своими руками

В данной статье мы рассмотрим создание простого детектора лжи на основе платы Arduino Nano, который позволит определять когда испытуемое лицо (например, ваш знакомый или родственник) говорит неправду. Принцип работы детектора лжи основан на изменении состояния кожи человека под влиянием его эмоционального состояния. Наглядно все эти процессы будут показываться на соответствующем графике.

Внешний вид детектора лжи на основе платы Arduino Nano

Необходимые компоненты

  1. Плата Arduino Nano (купить на AliExpress).
  2. Светодиод красного цвета (купить на AliExpress).
  3. Светодиод зеленого цвета (купить на AliExpress).
  4. Светодиод (любого цвета) (купить на AliExpress).
  5. Резистор 2 кОм (купить на AliExpress).
  6. Соединительные провода.

Общие принципы работы проекта

Наша кожа удивительна – она дает нам способность чувствовать предметы при прикосновении к ним, защищает от инфекций и поддерживает наши внутренние органы. Но в нашем проекте существенным фактором будет то обстоятельство, что наша кожа может изменять свою проводимость в зависимости от многих условий, в том числе от нашего настроения. Это явление называется электрической активностью кожи (Electrodermal activity, EDA), более подробно об этом явлении вы можете прочитать в Википедии. Но основным для нас в этой ситуации является то, что проводимость кожи изменяется в зависимости от наших ощущений.

В нашем проекте мы будем подключать плату Arduino к испытуемому объекту и к компьютеру, на котором установлена программа для построения графиков.

Подключение детектора лжи к пальцам испытуемого

Начнем опрос испытуемого мы с простых вопросов, на которые ответы нам точно известны, например, "как ваше имя" или "где вы живете". С помощью этих вопросов мы сформируем исходное состояние (baseline) нашего детектора лжи. После этого мы будем задавать вопросы, на которые испытуемый может потенциально соврать. При ложных ответах испытуемый будет, скорее всего, нервничать (а это свойственно большинству людей), сопротивление его кожи будет изменяться, что отразиться на графике, который мы строим на экране компьютера. В результате мы легко сможем понять что испытуемый говорит неправду.

Для конструирования самодельного детектора лжи нам понадобятся плата Aruino Nano, несколько светодиодов, резистор 2 кОм, застежка (липучка) и несколько базовых инструментов (материалов), таких как картон, фольга, клей, паяльник, нож.

Схема проекта

Схема детектора лжи на основе платы Arduino Nano представлена на следующем рисунке.

Схема детектора лжи на основе платы Arduino Nano

Соединения в схеме достаточно простые:

  • подключите длинный кусок провода к аналоговому контакту A0 платы Arduino;
  • подключите резистор 2 кОм к земле и к аналоговому контакту A0 платы Arduino;
  • подключите длинный кусок провода к контакту 5 В платы Arduino;
  • подключите анод (длинная ножка) светодиода зеленого цвета к контакту 2 платы Arduino, а его катод (короткая ножка) – к земле;
  • подключите анод светодиода оранжевого цвета к контакту 3 платы Arduino, а его катод – к земле;
  • подключите анод светодиода красного цвета к контакту 4 платы Arduino, а его катод – к земле.

После этого нам будет необходимо просто подключить провода датчика к пальцам, но об этом далее.

Объяснение программы для Arduino

Для работы с этим проектом вам понадобится самая свежая версия Arduino IDE. В отличие от старых версий Arduino IDE, в которых на компьютер можно было передавать только текстовые данные в окно монитора последовательной связи, в свежей версии Arduino IDE эти данные можно отображать в виде графика, что позволит нам идентифицировать места, в которых изменяется шаблон (образец) графика и тем самым определить что испытуемый говорит неправду.

Нормальный вид графика

Вид графика, когда испытуемый говорит ложь

Чтобы открыть окно плоттера графиков в Arduino IDE, зайдите в меню инструментов (tools menu) и вы увидите этот пункт под пунктом монитора последовательной связи (serial monitor).

Полный текст программы для проекта приведен в конце статьи – вы можете скопировать его и загрузить в свою плату Arduino.

Изготовление застежки на пальцы

Внешний вид необходимых застежек на пальцы

Для устойчивой работы нашего детектора лжи целесообразно изготовить застежку (клипсу) на пальцы – она будет обеспечивать стабильный контакт между пальцами и проводами. Для этого необходимо приклеить полоску оловянной фольги к нижнему краю липучки (к ее обоим концам). Затем необходимо обмотать ее вокруг пальца чтобы обеспечить ее плотную посадку на пальце, затем прикрепить провод к фольге и к аналоговому контакту A0 платы Arduino, то же самое повторить для контакта 5 В платы Arduino. Проверьте надежность электрических соединений прежде чем подавать питание на устройство.

На следующих трех рисунках показан процесс изготовления застежек на пальцы.

Изготовление застежки на пальцы (шаг 1)

Изготовление застежки на пальцы (шаг 2)

Изготовление застежки на пальцы (шаг 3)

Изготовление корпуса для детектора лжи

В корпусе для детектора лжи нам необходимо предусмотреть 3 отверстия для крепления светодиодов. Корпус автор проекта изготовил из картона, для этого он выполнил следующую последовательность действий:

  • вырезал два прямоугольника размером 15x3 см;
  • вырезал один прямоугольник размером 15x5 см;
  • вырезал три прямоугольника размером 5x3 см (в центре одного из них необходимо вырезать небольшое отверстие для разъема USB платы Arduino Nano);
  • вырезал один прямоугольник размером 9x5 см;
  • вырезал один прямоугольник размером 6x5 см.

Прямоугольник 15х5 является основой корпуса, два прямоугольника 15x3 и два прямоугольника 5x3 – это боковые стороны корпуса. Третий прямоугольник 5х3 необходимо приклеить на расстоянии 6 см от боковой стороны, ближе к центру (см. фото). То есть теперь у вас есть прямоугольник, который разделен на 2 части – одна часть длиной длиной 6 см, а другая часть длиной 9 см. В части длиной 6 см мы будем размещать электронные компоненты нашего проекта, а другая часть будет являться отсеком для пальцев. Также необходимо вырезать 3 отверстия для крепления светодиодов в прямоугольнике 6x5 и приклеить его к части, которая 6 см (то есть он будет выполнять роль крышки). И, напоследок, нам необходимо прикрепить крышку для отсека, который 9x5 см.

Визуально процесс сборки корпуса для детектора лжи представлен на следующих рисунках (картинки кликабельны).

Окончательная сборка проекта

В завершающей стадии работы над проектом мы должны разместить в части длиной 6 см плату Arduino Nano и вывести из этой части провода (подключенные к контактам A0 и 5 В) в другую часть корпуса, которая длиной 9 см. Потом нам необходимо приклеить светодиоды к вырезанным для них отверстиям в прямоугольнике 6x5 см и можно приступать к тестированию проекта.

Детектор лжи в сборе

Укладка проводов в корпус детектора лжи

Но автор проекта просит предупредить всех читателей о том, что рассмотренный в данной статье детектор лжи не является абсолютно точным устройством поскольку настоящие детекторы лжи кроме измерения проводимости кожи имеют в своем составе и множество других датчиков, например, датчик для измерения пульса.

Исходный код программы (скетча)

Код программы очень простой, использует только простейшие операции, надеюсь, он не вызовет у вас затруднений.

Видео, демонстрирующее работу детектора лжи

Источник статьи

(Проголосуй первым!)
Загрузка...
56 просмотров


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *