Como construir um detector de mentiras Arduino baseado na atividade eletrodérmica

Cómo construir un detector de mentiras Arduino basado en actividad electrodérmica

Un polígrafo es un instrumento que registra indicadores fisiológicos como la frecuencia del pulso, la presión arterial y la actividad electrodérmica de un sujeto humano interrogado por un operador. Comúnmente se le llama prueba de detector de mentiras porque está diseñada para evaluar si una persona está diciendo la verdad.

Se dice que el equipo poligráfico estándar de la industria tiene una precisión del 80 al 90% si se usa correctamente con los controles de calidad adecuados. No son infalibles, pero estos dispositivos se han utilizado en investigaciones.

Una medida fisiológica importante es la actividad electrodérmica de una persona, que consiste en cambios en la piel como la sudoración (que puede ser un indicio de que algunas personas están acostadas). Es sencillo diseñar equipos poligráficos basados ​​en la actividad electrodérmica, y este tipo de “detector de mentiras” se puede construir usando Arduino o cualquier microcontrolador por diversión.

Las placas de microcontrolador tienen una o más entradas analógicas y una de ellas se puede utilizar para medir la conductancia de la piel. Luego, la conductancia eléctrica se puede trazar como un gráfico mediante el trazador serie Arduino.

En su mayor parte, el gráfico de conductancia eléctrica de una persona típica es consistente. Cuando alguien miente, se pone nerviosa, lo que puede provocar un cambio en la conductancia eléctrica de la piel. Esta es una posible indicación de que el sujeto está mintiendo ante la pregunta.

En este proyecto construiremos un tipo de detector de mentiras basado en actividad electrodérmica utilizando Arduino UNO.

Componentes

1. Arduino UNO x1
2. LED rojo x1
3. LED amarillo x1
4. LED verde x1
5. Resistencias de 330Ω x3
6. Resistencia 2K x1
7. Cables de puente
8. Cables eléctricos
9. Cable USB Arduino

Conexiones de circuito

  • Conecte el ánodo del LED rojo al GPIO10 de Arduino a través de la resistencia de 330Ω
  • Conecte los ánodos de los LED amarillo y verde al GPIO9 y GPIO8 del Arduino, respectivamente, a través de las resistencias de 330Ω
  • Conecte los cátodos de todas las resistencias a la tierra de Arduino.
  • Conecte un cable de puente a la entrada analógica A0 de Arduino y llévelo a tierra de Arduino a través de la resistencia de 2K.
  • Extienda la conexión del pin A0 a un cable eléctrico.
  • Extiende un cable eléctrico de 5V desde Arduino

Los cables eléctricos extendidos del pin A0 y la salida de 5V actuarán como sondas para nuestro detector de mentiras. Los extremos de la sonda se pueden fijar a trozos de papel de aluminio, asegurados con cinta adhesiva, para garantizar un contacto ininterrumpido con los dedos del sujeto.

Durante la creación de prototipos, los extremos abiertos de los cables eléctricos también se pueden asegurar a los dedos del sujeto utilizando cinta aislante.

Bosquejo de Arduino

//Detector de mentiras Arduino

configuración vacía {
Serie.begin(9600);
pinMode(10, SALIDA);
pinMode(9, SALIDA);
pinMode(8, SALIDA);
escritura digital(10, ALTA);
retraso(500);
escritura digital (9, ALTA);
retraso(500);
escritura digital (8, ALTA);
retraso(500);
}

bucle vacío {
si (lecturaanalógica(A0) > 900)
{
escritura digital (8, ALTA);
}
otro
{
escritura digital(8, ABAJO);
}
si (lecturaanalógica(A0) > 300)
{
escritura digital (9, ALTA);
}
otro
{
escritura digital(9, ABAJO);
}
si (lecturaanalógica(A0) > 600)
{
escritura digital(10, ALTA);
}
otro
{
escritura digital(10, ABAJO);
}

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

Como funciona
Una vez que se completen las conexiones del circuito, cargue el boceto en el Arduino UNO y conecte los extremos abiertos de las sondas a las yemas de los dedos del sujeto. Abra el Plotter serie Arduino y comience a observar el gráfico de conductancia eléctrica.

Inicialmente el gráfico es consistente, con variaciones periódicas en la lectura de la entrada analógica. Luego comience a cuestionar el tema. Primero, haz preguntas sencillas que sepas que son ciertas, como "¿Cómo te llamas?"; '¿En qué ciudad vives?'; '¿Cuántos años tiene usted?'

Normalmente, el gráfico en el trazador serie Arduino permanece consistente sin desviaciones. Haga lentamente nuevas preguntas, incluidas aquellas sobre las que el sujeto podría mentir (¡puede pedirles que lo hagan por diversión!).

Dependiendo del tema, es posible que notes un cambio en el gráfico. Esto puede ser una indicación de que el sujeto está mintiendo.

Tras una larga investigación se pueden determinar valores umbral de la entrada analógica, que pueden indicar si el sujeto miente o dice la verdad. Luego se pueden agregar valores al boceto para encender el LED rojo cuando detecta una “mentira” y el LED verde cuando detecta la “verdad”.

Código

El boceto de Arduino monitorea la entrada analógica desde la piel de las yemas de los dedos del sujeto. Las lecturas analógicas se trazan como un gráfico en el trazador serie. El gráfico trazado se observa durante mucho tiempo para determinar el comportamiento fisiológico del sujeto. Los valores umbral se definen en el boceto para la detección de mentiras respectivamente. Estos valores también se utilizan para encender LED como indicadores de verdad o mentira.

Los resultados
Un detector de mentiras Arduino basado en actividad electrodérmica construido sobre una placa de prototipos…

Las yemas de los dedos del sujeto se conectan a las sondas usando cinta aislante durante la creación de prototipos, como se muestra aquí...

Una trama normal para un sujeto durante una investigación inicial, como se observa en el Serial Plotter...

Durante un período de interrogatorio, el sujeto mintió varias veces como se ve en los cambios abruptos en el gráfico a continuación…

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