Como construir um detector de mentiras Arduino baseado na atividade eletrodérmica

Um polígrafo é um instrumento que registra indicadores fisiológicos como pulsação, pressão arterial e atividade eletrodérmica de um sujeito humano questionado por um operador. É comumente chamado de teste de detector de mentiras porque foi projetado para avaliar se uma pessoa está dizendo a verdade.

Diz-se que o equipamento de polígrafo padrão da indústria tem 80 a 90% de precisão se usado corretamente com controles de qualidade adequados. Eles não são infalíveis, mas esses dispositivos têm sido usados ​​em investigações.

Uma medida fisiológica importante é a atividade eletrodérmica de uma pessoa, que consiste em alterações na pele, como transpiração (que pode ser uma indicação de mentira para algumas pessoas). É simples projetar equipamento de polígrafo baseado na atividade eletrodérmica, e esse tipo de “detector de mentiras” pode ser construído usando Arduino ou qualquer microcontrolador por diversão.

As placas microcontroladoras possuem uma ou mais entradas analógicas e uma delas pode ser usada para medir a condutância da pele. A condutância elétrica pode então ser plotada como um gráfico através do Arduino Serial Plotter.

Na maior parte, o gráfico da condutância elétrica de uma pessoa típica é consistente. Quando alguém mente, a pessoa fica nervosa, o que pode resultar numa alteração na condutância elétrica da pele. Esta é uma indicação potencial de que o sujeito está mentindo para a pergunta.

Neste projeto construiremos um tipo de detector de mentiras baseado em atividade eletrodérmica usando Arduino UNO.

Componentes

1. Arduino UNO x1
2. LED vermelho x1
3. LED amarelo x1
4. LED verde x1
5. Resistores de 330Ω x3
6. Resistência 2K x1
7. Fios de ligação em ponte
8. Fios elétricos
9. Cabo USB Arduino

Conexões de circuito

  • Conecte o ânodo do LED vermelho ao GPIO10 do Arduino através do resistor de 330Ω
  • Conecte os ânodos dos LEDs amarelo e verde ao GPIO9 e GPIO8 do Arduino, respectivamente, por meio dos resistores de 330Ω
  • Conecte os cátodos de todos os resistores ao terra do Arduino
  • Conecte um fio jumper à entrada analógica A0 do Arduino e puxe-o para o terra do Arduino por meio do resistor de 2K
  • Estenda a conexão do pino A0 a um fio elétrico
  • Estenda um fio elétrico de 5V do Arduino

Os fios elétricos estendidos do pino A0 e da saída de 5V funcionarão como sondas do nosso detector de mentiras. As extremidades da sonda podem ser fixadas em pedaços de papel alumínio, presos por fitas adesivas, para garantir contato ininterrupto com os dedos do sujeito.

Durante a prototipagem, as extremidades abertas dos fios elétricos também podem ser fixadas nos dedos do sujeito usando fita isolante.

Esboço do Arduino

//Detector de Mentiras do Arduino

configuração vazia {
Serial.begin(9600);
pinMode(10, SAÍDA);
pinMode(9, SAÍDA);
pinMode(8, SAÍDA);
digitalWrite(10, ALTO);
atraso(500);
digitalWrite(9, ALTO);
atraso(500);
digitalWrite(8, ALTO);
atraso(500);
}

loop vazio {
se (analogRead(A0) > 900)
{
digitalWrite(8, ALTO);
}
outro
{
digitalWrite(8, BAIXO);
}
se (analogRead(A0) > 300)
{
digitalWrite(9, ALTO);
}
outro
{
digitalWrite(9, BAIXO);
}
se (analogRead(A0) > 600)
{
digitalWrite(10, ALTO);
}
outro
{
digitalWrite(10, BAIXO);
}

Serial.println(analogRead(A0));
atraso(20);
}

Como funciona
Assim que as conexões do circuito estiverem concluídas, carregue o esboço no Arduino UNO e conecte as extremidades abertas das pontas de prova às pontas dos dedos do sujeito. Abra o Arduino Serial Plotter e comece a observar o gráfico de condutância elétrica.

Inicialmente o gráfico é consistente, com variações periódicas na entrada analógica lida. Em seguida, comece a questionar o assunto. Primeiro, pergunte coisas simples e que você sabe serem verdadeiras, como 'Qual é o seu nome?'; 'Em que cidade você vive?'; 'Quantos anos você tem?'

Normalmente, o gráfico no plotter serial Arduino permanece consistente sem quaisquer desvios. Lentamente, faça novas perguntas, incluindo aquelas sobre as quais o assunto possa mentir (você pode pedir que façam isso por diversão!).

Dependendo do assunto, você poderá notar uma mudança no gráfico. Isso pode ser uma indicação de que o sujeito está mentindo.

Ao longo de uma longa investigação, os valores limite da entrada analógica podem ser determinados, o que pode indicar quando o sujeito está mentindo ou dizendo a verdade. Os valores podem então ser adicionados ao esboço para acender o LED vermelho quando detectar uma “mentira” e o LED verde quando detectar a “verdade”.

O código

O esboço do Arduino monitora a entrada analógica da pele das pontas dos dedos do sujeito. As leituras analógicas são plotadas como um gráfico no Serial Plotter. O gráfico traçado é observado por um longo tempo para determinar o comportamento fisiológico do sujeito. Os valores limite são definidos no esboço para detecção de mentiras, respectivamente. Esses valores também são usados ​​para acender LEDs como indicadores de verdade ou mentira.

Os resultados
Um detector de mentiras Arduino baseado em atividade eletrodérmica construído em uma placa de prototipagem…

As pontas dos dedos do sujeito são conectadas às sondas usando fita isolante durante a prototipagem, como mostrado aqui…

Um gráfico normal para um sujeito durante uma investigação inicial, conforme observado no Serial Plotter…

Durante um período de questionamento, o sujeito mentiu diversas vezes conforme observado pelas mudanças abruptas no gráfico abaixo…

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