‘Ονομα Ομάδας: Ανιχνευτές ψεύδους
Τίτλος έργου: Ανιχνευτής ψεύδους
Μια παιχνιώδης διάθεση να εξετάσουμε το ενδεχόμενο κατασκευής μιας συσκευής ανίχνευσης ψεύδους
με αισθητήρες που κουμπώνουν σε ένα arduino uno ή nano
έγινε η αιτία να δημιουργηθεί αυτό το project.
1. Έρευνα
α. Μελέτη υπάρχουσας
κατάστασης
Σε πολλές εφαρμογές ανοικτού λογισμικού όπως με το arduino και τους αισθητήρες του, που αναπτύσονται από μαθητές εργαστηρίων STEAM, προκύπτει η ανάγκη των παιδιών να παίξουν με αυτά τα εργαλεία ξεφεύγοντας από αναλυτικά προγράμματα. Στην πλειονότητα των περιπτώσεων αυτό αποδεικνύεται ιδιαίτερα εποικοδομητικό για του μαθητές όπως και στο δικό μας project*. Και αυτό γιατί πέρα από τη γνώση που προκύπτει με μια STEM-arduino εφαρμογή , *στοιχεία-γνώσεις βιοϊατρικής μαθαίνονται βιωματικά και δημιουργικά.
β. Σαφής ορισμός
προβλήματος – ανάγκης
Εξετάζουμε την δυνατότητα κατασκευής με φθηνά υλικά ενός ανιχνευτή ψεύδους.
α. Σαφής ορισμός προτεινόμενης λύσης
Χρησιμοποιώντας τους αισθητήρες GSR και HEART RATE SPO2 και άλλα περιφερειακά υλικά υποστήριξης κατασκευάσαμε την συσκευή μας.
Κάποια βοηθητικά επιστημονικά στοιχεία :
【GSR=Galvanic Skin Response】Μία μέθοδος μέτρησης της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του δέρματος. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αντικατοπτρίσει την ανθρώπινη συναισθηματική δραστηριότητα. Όταν οι άνθρωποι είναι συναισθηματικά πιεσμένοι ή έχουν έντονες εκφράσεις στο πρόσωπο, η συμπαθητική δραστηριότητα αυξάνεται και προωθεί την έκκριση των ιδρωτοποιών αδένων, η οποία αυξάνει την ηλεκτρική αγωγιμότητα του δέρματος.
【Μέτρηση συναισθημάτων】Είναι ένα ενδιαφέρον εργαλείο για τη δημιουργία έργων που σχετίζονται με τα συναισθήματα. Σε ορισμένες συσκευές γαλβανικής απόκρισης δέρματος, όπως οι ανιχνευτές ψεύδους, εφαρμόζεται επίσης αυτή η επιστημονική αρχή.
και υλοποίηση
Αποτελεσματικότητα – αρτιότητα
Εδώ παίζοντας πειραματιζόμενοι με τους αισθητήρες μας βρήκαμε την χρυσή τομή ρύθμισης και παράλληλα προγραμματισμού ώστε να εξάγουμε τα βέλτιστα αποτελέσματα . Η απόδειξη ήταν στην γιορτή φυσικών επιστημών στα ΧΑΝΙΑ 6-5-2023: η συσκευή μας με χειριστή την μαθήτρια που την κατασκεύασε να προσελκύσει πλήθος κόσμου ακόμα και τον Δήμαρχο Χανίων .
To project παρουσιάστηκε στην γιορτή φυσικών επιστημών στα χανιά 6/5/23 και εδώ ένα βίντεο απο τα τοπικά μέσα ενημέρωσης όπου το δείχνει ανάμεσα στα 3 που προλάβαμε να κατεβάσουμε από το λύκειο Σούδας: https://www.youtube.com/watch?v=J4KTN73r3Bc
Το βίντεο που δείχνει- αναλύει την συσκευή παρακάτω.
Επίσης σημαντικό στοιχείο είναι ότι ενώ η συσκευή μας λειτουργεί αυτόνομα – παίρνεις το κουτί της και την πας,εφαρμόζεις όπου θέλεις – βελτίωση της αποδοτικότητάς της αποτελεί η σύνδεση του arduino μέσω usb με το laptop μας και άνοιγμα του serial plotter με *ικανό χειριστή (ανάγνωσης – ερμηνείας γραφικής παράστασης ).
Ανιχνευτής ψεύδους λοιπόν ίσως* ,σίγουρα όμως ανιχνευτής αλλαγής συναισθηματικής διάθεσης. (* μεγάλη σημασία έχει και ο χειριστής )
γ)κόστος και δ)υλικά
2)Heart Rate Sensor=€19.90
https://grobotronics.com/heart-rate-and-oximeter-sensor-max30102.html
3)Jumper Wires =€2.20
https://grobotronics.com/jumper-wires-30cm-male-to-male-pack-of-10.html
4)πλακέτα=€8.80
https://grobotronics.com/103x87x1.6mm-gainta-d6mg-pcb-a.html
5)gsr sensor = €19.90
https://www.amazon.com/seeed-studio-Seeedstudio-Grove-sensor/dp/B012TNYDE4?th=1
Jumper Cables = €9,60 link: https://grobotronics.com/ribbon-40wire-20cm-female-to-ale.html και https://grobotronics.com/breadboard-jumper-wires-140pcs.html
7)Step-Down (Buck) Converter= €4.60
ΣΥΝΟΛΟ=90€
δ. Λίστα εργαλείων
Arduino ide 1.8.20 και serial plotter του→software
και κατσαβίδι ,κολλητήρι, και 3D εκτυπωτής (ΕΚΦΕ ΧΑΝΙΩΝ)-→hardware
ε. Σχέδια (Μηχανισμοί και ηλεκτρονικά)
ΣΧΗΜΑΤΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΕΝΩΣΕΩΝ-SCHAMETIC ,PIN OUT:
Το “σπάσαμε” σε 3 μέρη – αυτός ο τρόπος λειτουργεί στα δικά μου project που επιβλέπω ως καθηγητής καλύτερα.
α) gsr connection:
https://github.com/nektarios25ma/Lie-detector/blob/main/GSR%20SENSOR%20CONNECTIONS.jpg
β) heart and SPO2 sensor connections :
γ) LCD and led connections:
https://github.com/nektarios25ma/Lie-detector/blob/main/LCD%20AND%20LED%20CONNECTIONS.png
στο GITHUB.
στ. Βασικός αλγόριθμος
Ο Κώδικας που εκτελεί όλες τις λειτουργίες και είναι εγκατεστημένος στο μικροελεγκτή :
ALL3.ino →όνομα του στο GITHUB και link:
https://github.com/nektarios25ma/Lie-detector/blob/main/ALL3.ino
με σχόλια για την κατανόησή του.
Για παιδαγωγικούς λόγους στο GITHUB
έχουμε προσθέσει δύο παρακλάδια – braches α) έργο μόνο με το gsr β) έργο μόνο με τον heart rate sensor.
3. Υλοποίηση–Αποτελεσματικότητα – αρτιότητα
Το αποτέλεσμα είναι ικανοποιητικό όπως φαίνεται και απο το βίντεο.
Σελίδα github: https://github.com/nektarios25ma/pc-game-that-connect-arduino-and-processing-ide
Σελίδα robotics.ellak : https://openedtech.ellak.gr/robotics2023/omada-gamers-pc-game-that-connect-arduino-and-processing-ide/
Βίντεο από μαθητές:
https://drive.google.com/file/d/1dOBlQCPtbAjlIb1sBFuPraaxC1H6byOg/view
Η γλώσσα του βίντεο είναι στα αγγλικά μιας και μας ζητήθηκε από φίλους καθηγητές που εργάζονται στο εξωτερικό ένα βίντεο στην γλώσσα τους ,
για να μπορέσουν χρησιμοποιώντας επιπρόσθετα το αντίστοιχο αποθετήριο GITHUB να αναπαράγουν το έργο μας.
Έτσι εφόσον η αγγλική είναι διεθνής γλώσσα το αφήσαμε έτσι.
ΠΗΓΕΣ
WIKI για τον heart rate and oximeter sensor
https://wiki.dfrobot.com/Heart_Rate_and_Oximeter_Sensor_V2_SKU_SEN0344#target_7
library and examples to install
2)https://github.com/DFRobot/DFRobot_BloodOxygen_S
library to install 3)https://codeload.github.com/DFRobot/DFRobot_RTU/zip/refs/heads/master
GSR_MORE :
https://www.youtube.com/watch?v=1clagERAiR4 AND
http://www.himix.lt/arduino/arduino-and-galvanic-skin-response-gsr-sensor/
ΑΠΛΟΣ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗΣ ΨΕΥΔΟΥΣ
4)
https://projecthub.arduino.cc/BuildItDR/41f70368-639d-4833-9534-9a66bceb7ff9
processing ide https://github.com/fractalclockwork/biofeedback_emg
or
https://github.com/masteruan/Arduino-Biofeedback
or
https://github.com/limadlp/Biofeedback
ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
1)Polygraph :
https://en.wikipedia.org/wiki/Polygraph
2)Electrodermal activity :
https://en.wikipedia.org/wiki/Electrodermal_activity