Come costruire una macchina della verità in casa.

Finalmente ho avuto tempo… e ho costruito una Macchina della Verità!!!

Eh si… erano giorni che volevo dedicarmi a questo progettino, e questo pomeriggio ho trovato il tempo necessario all’esperimento.
Ovviamente non vi immaginate una tecnologia stile FBI o roba simile… è una semplice macchinetta elettronica dal funzionamento semplice, che può essere acquistata con pochi euro su Nuova Elettronica, una famosa rivista di elettronica.
Se poi sarete interessati la potrete comprare direttamente sul loro sito e montarla con le mie semplici istruzioni.

Innanzitutto cerchiamo di capire come funziona una macchina della verità.
Dai primi anni del 1900 psicologi, scienziati e criminologi si sono sempre domandati se esistesse una relazione certa tra comportamenti fisiologici e il mentire.
Proprio in quegli anni, precisamente nel 1913, uno studente di psicologia di Harvard, studio ed utilizzò per primo una vera e propria macchina della verità.

Per vedere però se una persona stia mentendo si utilizzano diversi metodi, principalmente la misura della pulsazione cardiaca, del ritmo respiratorio e/o cardiaco, la variazione del fondo vocale, la dilatazione pupillare e la sudorazione.
La “nostra” macchina della verità misura proprio quest’ultima caratteristica di chi mente.
Infatti, soprattutto in alcune zone, come per esempio le mani ed ancora più in particolare le dita, la sudorazione è direttamente correlata ad una situazione di stress, che può essere indotta proprio mentre si cerca di mascherare una menzogna.
Infatti ciò che andremo a misurare è la variazione della resistenza della pelle, ma non lo faremo mediante una misura diretta, ma sfruttando la frequenza di oscillazione di un sistema di sei LED, che faremo variare in funzione della resistenza della pelle (e quindi della sudorazione).

Andiamo con ordine.
Analizziamo innanzitutto uno schema del circuito, che trovate qui in basso.

Immagine

Ok… lo so che visto così può sembrare qualsiasi cosa… ma cercherò di farvelo capire per completezza.
In pratica con DL# si intende Diodo LED (cioè quelle lampadine rosse molto piccole che sono sicuro conoscete).
Con DS# invece si intendono i Diodi al Silicio, che sono degli strumenti che servono come “interruttori” nel nostro caso.
Gli altri componenti, cioè R# (Resistenze) e C# (Capacitori), ci servono per motivi “elettronici” che preferisco non approfondire per non essere palloso.
Ora vi sarà rimasto il dubbio sulle due “scatoline” nere disegnate.
Quella senza scritta serve per pilotare (cioè accendere) un LED, mentre quella con scritto IC2 altro non è che un piccolo chip in grado di far variare la vostra entrata in modo alternato.
In questo modo accenderete prima il LED 1, poi il 2, poi il 3… e così via.

La frequenza con la quale si accendono questi LED è determinata da una legge, che vi riporto qui sotto:

Immagine

Come potete vedere quindi la resistenza della pelle (e quindi la sudorazione), messa a contatto con la resistenza R2, farà variare la frequenza di accensione dei LED.

Vediamo ora i diversi componenti, iniziando proprio con la PCB (cioè la schedina su cui si montano i componenti).

PCB Front

PCB Back

PCB Back

Come vedete si trova scritto il nome di ogni componente sulla parte frontale, e le piste sul dietro.
Si può notare inoltre la zona con scritto “Test” in cui dovrà essere appoggiato il dito per l’analisi.

Di seguito riporto anche i componenti elettronici che si trovano nel KIT, oltre a delle piazzole e il cavo d’alimentazione per una batteria da 9V.

Immagine

Prima di cominciare con il montaggio il mio consiglio è quello di avere ben a mente (e soprattutto davanti agli occhi) un disegno come questo, in modo da avere la situazione il più possibile sotto controllo.

Immagine1

Come vedete bisogna stare attenti in fase di montaggio sia ai diodi (sia LED che al silicio), ma soprattutto ai Circuiti Integrati, che vanno montati seguendo la “mezza luna” che si trova su essi.
Inoltre non bisogna mai scordarsi di montare con il verso giusto il condensatore elettrolitico, al fine di evitare spiacevoli esplosioni di acido!

Come strumenti vi consiglio:

  • Un saldatore (meglio con la base per evitare spiacevoli scottature).
  • Del filo per stagnare. Mi raccomando non usate quello al piombo…. che potreste avere in casa: è potenzialmente cancerogeno. Ricompratelo!
  • Un paio di tronchesi per tagliare
  • Delle pinzette per tenere i piedini da tagliare. Ve lo dico perchè me ne è schizzato uno sull’occhiale.
  • Un pennellino per eliminare i residui

Per montare la macchina della verità cominciate con i componenti più piatti (cioè i diodi al silicio), infilando i piedini negli appositi buchi.
Piegando gli stessi piedini li terrete fermi. Dopo girate il PCB e cominciate a saldate con lo stagno.

Fase di saldatura

Fase di saldatura

Una volta finito di saldare cominciate a tirar su i piedini e tagliarli, tenendoli con la pinzetta per evitare spiacevoli inconvenienti.

Fase di rifinitura

Fase di rifinitura

Una volta finito di tagliare date una pulita con il pennelli e passate via via ai componenti più “alti”.

Fase di pulizia

Fase di pulizia

Una volta montati tutti i componenti collegate anche i fili di alimentazione e avrete una perfetta macchina della verità.
Una volta collegata la batteria da nove volt potrete osservare che comincerà subito ad illuminarsi. Il mio consiglio è di aggiungere un interruttorino, che trovate in un qualsiasi negozio di elettronica a pochi centesimi.

Risultato Finale!

Risultato Finale!

Ora la fase più importante.. il test.

Cominciate con asciugarvi il dito e toccate la piazzola. Essendo la vostra resistenza troppo grande rispetto a R2 non noterete variazione di frequenza di oscillazione.
Provate però a bagnarvi il dito (o ad essere stressati) e vedrete una notevole variazione di illuminazione.
Ho fatto un piccolo filmato in cui prima tocco la piazzola con il dito asciutto e poi sudato (in realtà “insalivato”, ma è lo stesso).
Ecco a voi.

L’articolo è finito, e spero vivamente vi sia piaciuto.
Ovviamente ci tengo a sottolineare che le moderne macchine della verità sono molto più complesse. Questo è solo un giochino, ma molto istruttivo!

Saluti,

MMarans.

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Pubblicato il 5 maggio 2013, in Uncategorized con tag , , , , , , , , . Aggiungi il permalink ai segnalibri. 6 commenti.

  1. Altro che macchina della verità MMarans… Ammettilo: è una bomba! xD

  2. Interessantissimo, MMarans.. anche perché io provengo da Elettronica, e se non mi fossi fermato al terzo anno avrei fatto proprio questo.. comunque dai miei ricordi di Elettrotecnica mi sovvengono due cose:
    – quella che tu chiami capacità non è in realtà una grandezza fisica che si misura in Farad?
    – sempre quella che chiami capacità, non ha un altro nome? Non è in realtà un condensatore o sbaglio?

    E questo riguardo l’articolo.

    Allora, sono venuto qui per altri motivi:
    – Beh, dai, prima cosa: spero che continuino i post di questo genere!
    Molto interessanti, e persino io potrei imparare qualcosa e ricominciare a studiare Elettronica nel tempo libero!
    – Sono venuto qui per chiederti, quasi convincerti.. a cambiare mail.
    Quella di adesso mi pare sia un account di Yahoo!.. ecco, passa a Gmail.
    Passa al lato oscuro, mhahahahahaha!!
    Beh, te lo dico perché io di Yahoo! sono stanco.. so per certo che in quanto a sicurezza è una delle mail a più facile intrusione di sconosciuti, ma anche io ho tribulato due mesi per il mio vecchio account in quanto qualcuno, probabilmente, tentava di intrufolarvisi dentro ogni giorno, solo perché avevo lasciato l’email in vista su Answers..
    E quando succede, ossia quando qualcuno tenta di intrufolarsi nel tuo account, pare che Yahoo! blocchi tutto, anche l’accesso all’utente che ha la password, per 3 giorni.. :@

    Ecco, lasciamo perdere dunque perché sono nuovamente incazzato con Yahoo!..

    In più su Gmail hai molto più spazio, 5 Gb gratuiti di cloud, 1 Gb per le foto (Picasa) e moltissimi altri utili servizi che possono tornare utilissimi ad uno scienziato come te, ad esempio Scholar.
    E te lo dico soprattutto perché sia io, che Alexander, Elivet e Figlio siamo lì, se ti va ogni tanto si chatta anche insieme.

    – Ti seguo anche senza blog da questo account, spero che l’applicazione per Chrome Feedly mi avverta ogni volta in tempo.. 😉

    – So che sei indaffaratissimo e che stai già da tempo scrivendo un post per me.. se non ti dispiace (e se non è tra i [pochi] tuoi post che ho saltato) per caso non è che scriveresti qualcosa anche sulla domotica?
    A me interesserebbe molto, perché è da quando sono innamorato (secoli, ormai..) che desidero costruirmi una casa in legno con la bioedilizia e con le più innovative tecnologie per il risparmio energetico e termico..
    Questa curiosità è rinata da un paio di giorni perché nel ricco(???) Nordest in cui vivo ho notato che è nato da poco un canale sul digitale, Ada Channel, che parla solo di bioedilizia, costruzioni e design..

    Ho scritto troppo.. alla prossima!

    • Ti rispondo sul fatto del “condensatore”.

      Stai facendo un po’ di confusione, ma è normale se sono anni che non tratti di “cose elettroniche”.

      Un conto è la grandezza fisica, un altro l’unità di misura e un altro l’oggetto che genera l’effetto in questione.

      La capacità (C) è la grandezza fisica, che si misura in Farad (F).
      Questo effetto viene generato (non solo, ma principalmente) da un elemento che si chiama “Capacitore” o “Condensatore”, che altro non è che un oggettino in cui si ha accumulo di carica.
      Praticamente immaginalo come due foglietti metallici molto vicini ma separati da un elemento isolante (che si chiama Dielettrico).
      Quando gli elettroni arrivano su uno dei due foglietti, si accumuleranno, portando l’altro foglietto ad accumulare cariche positive (in realtà si svuoterà di elettroni).
      Questo genererà un campo elettrico all’interno del dielettrico.
      Questo a sua volta genera la grandezza fisica chiamata Capacità.

      Spero di non averti confuso ulteriormente le idee.

  3. Ah.. dimenticavo.
    Togli i miei blog.

    Per preservare l’anonimato e proteggermi da certi Anonimi che mi molestavano e rompevano i co.. ho deciso di riaprire a breve un blog con un’altra identità, e sparire come hanno fatto molti su Answers, per evitare che i troll rompano troppo le palle.

    Ho già cambiato nickname all’account principale, tra qualche giorno inizio con uno nuovo.. Alexander ha detto che ho uno stile unico e irripetibile, vediamo se sarà lui il primo a riconoscermi.. 😉

    • Confermo… hai uno stile unico. Se mi commenti ti riconosco sicuramente.

      PS: Sull’account google dovrei aprirmelo perchè vorrei abbandonare anche io yahoo piano piano e passare a gmail… ;)… più che altro perchè vorrei usare Outlook per le email.

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