โปรเจกต์ เครื่องจับเท็จ Arduino

สวัสดีครับทุกคน วันนี้ผมอยากจะแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีการสร้างเครื่องจับเท็จที่ควบคุมด้วย Arduino เพื่อเอาไว้ดูว่าเพื่อนๆ กำลังโกหกคุณอยู่หรือเปล่า :D หรือเพื่อวัดการตอบสนองที่แตกต่างกันของผิวหนังในร่างกายของคุณตามสถานการณ์ที่คุณอยู่หรืออารมณ์ที่คุณกำลังรู้สึก และสิ่งที่เจ๋งที่สุดคือเราสามารถเห็นสิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นได้แบบ Real time ใน Arduino graph

Step 1: How it Works

ผิวหนังของเรานั้นน่าทึ่งมาก! มันเป็นตัวกลางที่ทำให้เราสัมผัสได้ถึงความรู้สึก ช่วยป้องกันการติดเชื้อ และปกป้องอวัยวะภายใน แต่ผมพนันได้เลยว่าคุณไม่รู้ว่าผิวหนังของเรามีการเปลี่ยนความสามารถในการนำไฟฟ้า (Conductivity) ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ซึ่งหนึ่งในนั้นคืออารมณ์ของเรา! สิ่งนี้เรียกว่า Electrodermal activity (EDA) และมีหน้า Wikipedia ที่น่าสนใจมากซึ่งคุณสามารถอ่านได้ที่นี่ หลักการพื้นฐานคือผิวหนังของเราจะเปลี่ยนค่าการนำไฟฟ้าตามความรู้สึกของเรา

เราเริ่มต้นด้วยการเชื่อมต่อ Arduino เข้ากับผู้รับการทดสอบ จากนั้นเชื่อมต่อ Arduino เข้ากับคอมพิวเตอร์ที่มีซอฟต์แวร์สำหรับการเขียนกราฟ (ผมจะลงรายละเอียดเรื่องนี้ในภายหลัง)

เราต้องเริ่มจากการถามคำถามง่ายๆ กับผู้รับการทดสอบ ซึ่งเรารู้อยู่แล้วว่าเขาจะตอบตามความจริง เช่น "คุณชื่ออะไร" และ "คุณอาศัยอยู่ที่ไหน" เพื่อกำหนดค่า Baseline และจากจุดนั้นเราสามารถเริ่มถามคำถามที่เขาอาจจะโกหกได้ หากเขาโกหกเขามักจะรู้สึกประหม่า และเราจะสามารถอ่านค่าการเปลี่ยนแปลงจาก Baseline ที่เรากำหนดไว้ก่อนหน้านี้ได้ถ้าหากเขาโกหกครับ :D

Step 2: Parts List

เราต้องใช้ Arduino Nano, LED บางส่วน, Velcro, Resistors ขนาด 2K และอุปกรณ์พื้นฐานอย่างกระดาษลัง, ฟอยล์, กาวร้อน, หัวแร้งบัดกรี และมีดคัตเตอร์

Step 3: Wiring

การต่อวงจรสำหรับโปรเจกต์นี้ค่อนข้างง่าย เราจะเริ่มจากการเชื่อมต่อตามลำดับดังนี้:

• เชื่อมต่อสายเคเบิลยาวหนึ่งเส้นเข้ากับ Arduino Analog Pin 0

• เชื่อมต่อ Resistor ขนาด 2k เข้ากับ Ground และขา Analog 0 ที่ต่อสายออกมา

• เชื่อมต่อสายเคเบิลยาวหนึ่งเส้นเข้ากับ Arduino 5 Volt Pin

• เชื่อมต่อขา Anode (ขายาว) ของ LED สีเขียวเข้ากับ Pin 2 และขา Cathode (ขาสั้น) เข้ากับ Ground

• เชื่อมต่อขา Anode ของ LED สีส้มเข้ากับ Pin 3 และขา Cathode เข้ากับ Ground

• เชื่อมต่อขา Anode ของ LED สีแดงเข้ากับ Pin 4 และขา Cathode เข้ากับ Ground

นั่นคือการต่อวงจรทั้งหมดสำหรับ Arduino ตอนนี้เราต้องหาวิธีติดตั้งสาย Sensor ไว้ที่นิ้วมือ ซึ่งเราจะจัดการในภายหลัง

Step 4: Software and Code

ซอฟต์แวร์หลักที่เราจะใช้คือ Arduino IDE เวอร์ชันล่าสุด การอัปเดตใหม่นี้มาพร้อมกับวิธีใหม่ในการดูข้อมูลที่ได้รับจาก Arduino แทนที่จะเป็นในรูปแบบข้อความจาก Serial monitor ตอนนี้สามารถแสดงผลในรูปแบบ Real time graph ได้แล้ว ซึ่งจะช่วยให้เราสังเกตเห็นได้เมื่อข้อมูลมีการเปลี่ยนรูปแบบไป (เมื่อมีคนโกหก)

ในการเปิด Plotter ให้เปิดโปรแกรม Arduino และไปที่เมนู Tools คุณจะเห็นเมนูนั้นอยู่ใต้ Serial monitor พอดี

สำหรับ Code ของ Micro controller อยู่ในส่วน Code ด้านล่างนี้ ให้คัดลอกและ Upload ลงในบอร์ดของคุณ

Step 5: Making the finger clips

เมื่อส่วนประกอบพื้นฐานของโปรเจกต์เสร็จเรียบร้อยแล้ว เราจะเริ่มเพิ่มฟีเจอร์เพื่อให้ใช้งานได้ง่ายขึ้น โดยเริ่มจากการทำที่รัดนิ้วเพื่อให้การเชื่อมต่อระหว่างนิ้วมือกับสายเคเบิลมีความเสถียร ให้เริ่มด้วยการทากาวติดแผ่นฟอยล์ลงบนแถบ Velcro ทำแบบนี้กับ Velcro ทั้งสองชิ้น (ทั้งด้านหนามและด้านขน) จากนั้นพันรอบนิ้วของคุณจนแน่นพอดี (ดูภาพประกอบ) แล้วใช้เทปพันสายไฟจาก Analog Pin 0 เข้ากับฟอยล์ และทำซ้ำขั้นตอนเดียวกันกับ 5 Volt Pin (ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อที่ดี)

Step 6: Making the case

แผนคือการทำช่องเล็กๆ สำหรับเก็บที่รัดนิ้วเมื่อไม่ได้ใช้งาน และมีรูสามรูสำหรับให้ LED โผล่ออกมา โดยจะทำจากกระดาษลัง และในการทำเราต้องตัดรูปทรงต่อไปนี้ออกมา:

• ตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาด 15x3 ซม. จำนวนสองชิ้น

• สี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาด 15x5 ซม. หนึ่งชิ้น

• สี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาด 5x3 ซม. สามชิ้น (ตัดช่องสี่เหลี่ยมตรงกลางหนึ่งชิ้นสำหรับช่อง USB ของ Nano)

• สี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาด 9x5 ซม. หนึ่งชิ้น

• สี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาด 6x5 ซม. หนึ่งชิ้น

แผ่น 15x5 ซม. คือฐาน ส่วนแผ่น 15x3 ซม. สองชิ้น และแผ่น 5x3 ซม. สองชิ้นให้นำมาทากาวติดเข้ากับด้านข้างของฐาน จากนั้นติดแผ่น 5x3 ซม. ชิ้นที่สามลงบนฐานห่างจากด้านข้าง 6 ซม. (เกือบตรงกลาง ดูภาพประกอบ) ตอนนี้คุณจะได้กล่องสี่เหลี่ยมที่แบ่งออกเป็นสองฝั่ง ฝั่งหนึ่งยาว 6 ซม. และอีกฝั่งหนึ่งยาว 9 ซม. ฝั่งที่ยาว 6 ซม. คือส่วนที่เราจะใส่วงจร Electronics และอีกฝั่งคือที่สำหรับเก็บที่รัดนิ้ว ต่อไปให้เจาะรู 3 รู (ขนาดเท่า LED) บนแผ่น 6x5 ซม. แล้วทากาวปิดลงบนฝั่ง 6 ซม. (เพื่อทำเป็นฝาปิด) สุดท้ายเราต้องใช้เทปติดด้านสั้นของแผ่น 9x5 ซม. เข้ากับขอบของฝั่ง 9 ซม. (สิ่งนี้จะทำหน้าที่เป็นฝาพับสำหรับเปิด-ปิดเพื่อโชว์ที่รัดนิ้ว)

Step 7: Putting it all together

สิ่งสุดท้ายที่เราต้องทำคือการประกอบ Electronics เข้าในกล่อง เริ่มจากการทากาวติด Arduino และสายไฟทั้งหมดในฝั่ง 6 ซม. แล้วเดินสายไฟที่ต่อขยาย (Pin Analog 0 และ 5 Volt) ไปยังอีกฝั่งของกล่อง (ฝั่ง 9 ซม.) จากนั้นติด LED ทั้งสามดวงเข้ากับรูที่เราเจาะไว้บนแผ่น 6x5 ซม. และลองทดสอบดู หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี คุณก็จะได้เครื่องจับเท็จ Arduino แบบพกพาขนาดเล็ก แต่ผมขอเตือนคุณว่านี่ไม่ใช่ระบบที่แม่นยำที่สุด ในความเป็นจริงเครื่องจับเท็จของจริงส่วนใหญ่จะใช้ Sensor อื่นๆ ร่วมด้วยเพื่อพิจารณาว่ามีคนโกหกหรือไม่ เช่น Heart rate monitor และอื่นๆ สิ่งที่ผมจะบอกคืออย่าใช้ผลลัพธ์จากเครื่องนี้กับคำถามที่ซีเรียสมากนะครับ :D

หากคุณมีคำถามใดๆ โปรดส่งข้อความส่วนตัวหาผมหรือทิ้งคอมเมนต์ไว้ แล้วผมจะพยายามอย่างเต็มที่เพื่อกลับมาตอบคำถามของคุณครับ