八路抢答器设计 面包板

### 设计8路抢答器电路

对于8路抢答器的设计，在面包板上实现这一功能涉及多个组件的选择和连接方式。通常情况下，该类设备的核心在于能够识别最先触发信号的输入通道并锁定其他通道防止误操作。

#### 组件选择

为了构建此装置，需要准备如下材料：

- 8个按钮作为抢答开关
- LED灯用于指示哪个参赛者按下了按钮[^1]
- 非门（NOT Gate）、与非门（NAND Gate）等逻辑元件来处理优先级判断逻辑
- 数码管或液晶显示器显示当前获胜者的编号
- 单片机如Arduino Uno可以简化编程过程以及提高系统的灵活性和扩展性[^2]

#### 连接说明

当采用分立元器件搭建时，可以通过74LS系列IC芯片完成必要的逻辑运算。具体来说，利用74LS148编码器配合74HC00四二输入端与非门集成电路实现对八个输入端口的状态监测；一旦某个按键被按下，则立即输出对应的二进制代码给到后续解码部分，并通过三态缓冲驱动相应的LED点亮表示成功抢答的同时封锁其余线路避免冲突发生[^3]。

如果选用单片机方案则更为简便高效——只需编写程序定义好各IO接口的功能即可轻松达成目标。下面给出一段基于Arduino平台下的简单示例代码片段展示如何读取外部中断请求进而控制指定引脚上的灯光状态变化：

const byte ledPins[] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; // 定义LED所连GPIO号数组
volatile bool flag = false;                      // 中断标志位变量声明为全局作用域内的可变长度整型数类型

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    
    for (int i=0;i<sizeof(ledPins)/sizeof(*ledPins);++i){
        pinMode(ledPins[i], OUTPUT);
        attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(i), interruptHandler, FALLING);
    }
}

void loop(){
    while(!flag){}                               // 循环等待直到有任意一个选手按下按钮
    
    detachAllInterrupts();                       // 关闭所有外部中断源以防干扰
    digitalWrite(ledPins[interruptNumber], HIGH);// 打开对应编号的LED提示已有人抢答成功
    delay(5000);                                 // 延迟一段时间后关闭LED重置系统准备下一轮比赛
    resetSystem();
}

void interruptHandler(){                         // 外部中断服务子函数原型声明
    flag=true;
}