dimanche 14 août 2011

Montage schéma électronique et réalisation du jeu de la vérité à LED



Comment savoir si la personne en face de nous ment ou si elle dit la vérité ? Si, comme nous, vous répugnez à utiliser un sérum de vérité ni n’avez la proverbiale sagesse de Salomon, il ne vous reste qu’à construire ce détecteur de mensonges.

Depuis que l’homme a commencé à entretenir des rapports sociaux il a cherché à conjurer ses incertitudes et son insécurité en tentant de savoir si l’individu se tenant en face de lui est ou non sincère. Beaucoup d’expédients ont été mis en oeuvre pour acquérir une telle certitude. Prenons l’exemple antique, dans la Bible, de la justice du roi Salomon, car il permet d’apprécier comment détecter un mensonge ou du moins confondre un menteur
– une menteuse en l’occurrence, eh oui, les femmes aussi. Là il s’agissait de savoir laquelle des deux femmes, revendiquant concurremment la maternité d’un bébé, était sa vraie mère et laquelle tentait en mentant de le lui ravir.
D’abord embarrassé devant deux protestations également sincères en apparence, Salomon annonça d’une voix forte
et déterminée qu’on allait couper l’enfant en deux afin d’en donner la moitié à chacune. L’une des deux femmes affolée et en larmes se précipita et consentit aussitôt qu’on donnât l’enfant tout entier à l’autre femme … et Salomon sut que celle qui ne disait rien n’était pas la mère du bébé


Au fil des siècles l’étude de la psyché humaine, tant sur le plan philosophique que sur celui bio-médical, a fait des progrès de méthode, si bien qu’aujourd’hui on peut scientifiquement affirmer qu’une personne qui ment a ses fonctions biologiques suivantes modifiées :
– changement de la mimique faciale
– altération de la respiration
– accélération des battements cardiaques
– augmentation de la sudation
– changement de voix (+ grave)
– modification de la résistance de la peau.
Naturellement, nous sommes bien souvent en mesure de contrôler (et de dissimuler) une, deux et parfois trois de ces manifestations mais, statistiquement parlant, il est rarissime qu’une personne sous tension – comme quelqu’un qui ment – puisse cacher les altérations de tous ces paramètres à son interlocuteur. Les machines de vérité tiennent compte de presque toutes les fonctions de la liste ci-dessus

(respiration, battements cardiaques, résistance cutanée) et rares sont les imposteurs – personnes psychiquement
déséquilibrées ou acteurs nés
– qui ont réussi à les déjouer. Voir l’une des premières scènes de l’excellent film de science fiction de
Ridley SCOTT, Blade Runner, avec Harrison FORD et Sean YOUNG (cette dernière y arrive presque).


Figure 1 : Schéma électrique du jeu de la vérité EN1682. Le temporisateur NE555 IC1 est monté en oscillateur astable.
Brochages de la LED vue de face. Les six LED sont pilotées par le compteur diviseur CMOS CD4017 IC2 à travers dix diodes au silicium.


La réalisation : 

Notre petit circuit à vocation à la fois ludique et didactique démontre qu’à conditions climatiques égales (humidité
par exemple), plus un sujet est nerveux, plus sa peau conduit l’électricité. Voyons tout d’abord comment il fonctionne .

Le schéma électrique :

Comme le montre la figure 1, il s’agit d’un schéma très simple que vous pourrez alimenter avec une pile de
9 V. Le circuit intégré IC1, ou temporisateur NE555, est monté en oscillateur
astable. Les résistances R1-R2 avec le condensateur C1 déterminent la fréquence F du signal de sortie en
vertu de la formule :
F = 1,44 : {[R1 + (2 x R2)] x C}

Note : nous avons consacré une bonne partie de notre site  à des montages à base de NE555.

Dans notre circuit imprimé, en parallèle avec R2, nous avons prévu des pastilles de cuivre (voir le pavé “TEST”)
sur lesquelles poser le doigt afin de tester la résistance cutanée : toute la formule est intégrée en substituant à
R2 une valeur résistive que nous appelons Rtotale et qui est la résultante du parallèle de R2 et de la résistance de la peau :

Rtotale = (Rpeau x R2) : (Rpeau + R2)

Ainsi, le signal de sortie sur la broche 3 du temporisateur IC1 est une fréquence proportionnelle à la résistance de la peau. Ce signal entre par la broche 14 d’horloge de IC2, un compteur
diviseur. Au moyen des diodes DS1- DS10, reliées aux sorties de IC2, nous pilotons une par une (vers la masse) les LED DL1 à DL6. R3, reliée aux cathodes de ces LED, sert à stabiliser la tension de 9 à 1,5 V. En les disposant comme nous l’avons fait (figure 2), les LED s’allument en créant un effet giratoire en avant et en arrière dont la vitesse dépend de la fréquence du signal entrant broche 14. En d’autres termes, plus les LED s’allument en tourbillon et plus la personne qui appuie son doigt sur le circuit est nerveuse.


La réalisation pratique :

Voir les figures 2 et 3. Quand vous avez réalisé le circuit imprimé double face à trous métallisés dont la figure 3b-1 et 2 donne les dessins à l’échelle 1:1 ou que vous vous l’êtes procuré, montez tout  d’abord les deux supports de circuits intégrés et les deux picots du porte-pile puis vérifiez ces premières soudures (ni court-circuit entre pistes ou pastilles ni soudure froide collée).







Figure 2a : Schéma d’implantation des composants du jeu de la vérité. Attention
au sens d’insertion des circuits intégrés, leur repère-détrompeur en U est tourné
vers la droite, soit vers C2 et C3.

Montez maintenant les quelques composants (tous face “composants”) comme le montrent les figures 2a et 3.
Montez en premier les trois résistances, les deux condensateurs polyesters et l’électrolytique (le + est relié au pavé de TEST) et les diodes (attention à la polarité, les bagues repère-détrompeurs
“regardent” vers les LED). Montez enfin les six LED, leurs pattes longues dans les trous A. Soudez, en respectant bien la polarité, c’est-à-dire les couleurs, les deux fils R/N du porte-pile. C’est tout, c’est terminé. Il ne vous reste qu’à insérer les circuits intégrés dans leurs supports, repère-détrompeurs en U vers la droite, soit C2 et C3.
Après de nombreuses vérifications (soudures, sens des composants polarisés …), placez une pile de 9 V dans le porte-pile. Vous pouvez, si vous voulez, protégervotre montage par un petit boîtier plastique, nous laissons cela à votre imagination et à vos soins.
Bien sûr, toutefois le pavé de TEST devra rester accessible de l’extérieur.

Liste des composants EN1682 :

R1........3,9 k
R2........6,8 k
R3........330
C1 ........10 µF électrolytique
C2 ........100 nF polyester
C3 ........100 nF polyester
DS1 .....1N4148
[…]
DS10 ...1N4148
DL1......LED
[…]
DL6......LED
IC1 .......NE555
IC2 .......CMOS CD4017
CONN1 barrette 2 x 8 broches
mâle/femelle
Divers :
1 support 2 x 4 broches
1 support 2 x 8 broches
1 porte-pile 6F22
1 pile 9 V 6F22
Note : les trois résistances sont des
quar t de W

Figure 2b-1 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé
double face à trous métallisés de la platine du jeu de la
vérité, côté soudures.



Figure 2b-2 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double
face à trous métallisés de la platine du jeu de la vérité, côté
composants où sont montés tous les composants.





 Les essais du montages :

Même sans toucher le circuit les LED doivent s’allumer et s’éteindre l’une après l’autre en avant et en arrière à une certaine vitesse. Le test suivant sert à vérifier la réponse du circuit à la
conductivité de la peau. Essuyez-vous donc parfaitement le bout d’un doigt et touchez le pavé TEST. Si aucune variation dans la vitesse d’allumage des LED ne se produit, c’est que la résistance de votre peau, en parallèle avec R2, est tellement indifférente qu’elle ne provoque aucune modification du circuit.

Essayez alors de chauffer légèrement votre peau afin d’en augmenter la sudation et par conséquent de l’humidifier : touchez maintenant le pavé TEST avec le bout de ce doigt et constatez que la fréquence d’allumage des LED a augmenté nettement. Les tests sont terminés et le moment est venu d’exhiber votre machine de vérité ou détecteur de mensonge.
À l’école vous allez vous amuser de voir la tête que font – lorsque vous les démasquerez – ceux qui se sont
payés la vôtre jusqu’ici. Vous pourrez utiliser le détecteur pour savoir quelle émotion vous suscitez dans la personne que vous regardez dans les yeux pour la première fois. Nous vous laissons imaginer l’avantage

que vous pourrez en tirer – que vous soyez une fille ou un garçon, mais ce sont d’habitude plutôt les garçons les plus entreprenants – dans le domaine du “flirt” … Mais si votre coeur est déjà pris, nous ne sommes pas certains que cela remportera l’assentiment de votre partenaire officiel(le). Inversement, n’allez pas non plus penser que vous êtes trompé alors que le fond de l’air est simplement un peu humide !


                     Figure 3 : Photo d’un des prototypes de la platine du jeu de la vérité

                                                    

1 commentaires so far


EmoticonEmoticon