É possível utilizar uma porta USB como entrada de vídeo para um monitor industrial?

Às vezes, mas o conector, por si só, não responde à pergunta.

Uma porta USB-A padrão não fornece um sinal de vídeo nativo. A porta USB-B, presente em muitos monitores táteis industriais, normalmente transmite apenas dados táteis. A porta USB-C pode transmitir vídeo quando o host, o monitor e o cabo suportam a mesma função de visualização, normalmente o Modo Alternativo DisplayPort. Um adaptador DisplayLink também pode enviar uma imagem através de dados USB normais, mas requer hardware compatível e um controlador de software.

Na maioria dos monitores táteis industriais, a ligação habitual continua a ser:

• HDMI ou DisplayPort para a imagem
• USB para dados táteis
• Entrada de corrente contínua para alimentação do monitor

Se o ecrã tátil responder, mas o ecrã apresentar a mensagem “Sem sinal”, é provável que a ligação tátil USB esteja a funcionar. A ligação de vídeo deve ser verificada separadamente.

Primeiro, verifique para que serve a porta USB do monitor

O USB refere-se a uma família de conectores e normas de transmissão de dados. Isso não significa automaticamente que uma porta possa receber sinal de vídeo.

Porta no monitor	Finalidade normal	É possível receber uma imagem?
USB Tipo B	Dados do ecrã tátil para o servidor	Não
USB Tipo A	Assistência técnica, firmware ou periféricos	Normalmente não
USB-C apenas para transferência de dados ou alimentação	Dados do ecrã tátil, carregamento ou assistência técnica	Não
USB-C com entrada DisplayPort no modo alternativo	Vídeo nativo e dados USB; a alimentação também pode ser suportada	Sim
Entrada USB compatível com DisplayLink	Dados de visualização comprimidos descodificados pelo monitor ou por um adaptador	Sim, com motorista

Não julgue a porta pela sua forma. Verifique as especificações do monitor ou o desenho para ver se contêm termos como Modo Alternativo do DP, Entrada de vídeo USB-C, Suporte para ecrãs USB4 ou DisplayLink. Se a especificação indicar apenas “USB tátil”, essa porta não substitui a HDMI nem a DisplayPort.

Quando a porta USB-C consegue transmitir vídeo

O USB-C permite combinar vídeo e dados USB num único cabo, mas apenas quando toda a ligação suporta essa funcionalidade.

Num sistema típico, o computador envia um sinal DisplayPort através da porta USB-C. O monitor tem de estar concebido para receber esse sinal e o cabo tem de suportar vídeo e dados. Um cabo apenas para carregamento não funcionará.

Confirme as três partes:

1. Apresentador: O PC industrial, o portátil ou o computador incorporado suporta o modo alternativo DisplayPort, USB4 ou uma saída de ecrã Thunderbolt compatível.
2. Monitor: A sua porta USB-C está especificada como uma entrada de vídeo, e não apenas como uma porta tátil, de manutenção ou de alimentação.
3. Cabo: Trata-se de um cabo USB-C com todas as funcionalidades, aprovado para a resolução exigida, a transmissão de dados USB e a carga de alimentação.

Não basta que ambos os dispositivos tenham conectores USB-C. Duas portas podem parecer idênticas e suportar funções completamente diferentes.

Como a DisplayLink transmite vídeo através de uma ligação USB padrão

A DisplayLink não envia um sinal HDMI ou DisplayPort nativo através do cabo USB. O software no computador anfitrião processa a imagem do ambiente de trabalho e transmite-a como dados USB. Um chip DisplayLink presente no adaptador, na base de ligação ou no monitor descodifica os dados e envia a imagem para o ecrã.

Este dispositivo permite ligar um ecrã através de USB-A ou de USB-C sem o modo alternativo DisplayPort. É útil quando o dispositivo anfitrião não dispõe de nenhuma saída de vídeo nativa disponível.

A desvantagem é a dependência do sistema operativo, do controlador e do hardware DisplayLink. O ecrã poderá não apresentar informações relativas à BIOS, ao arranque ou à recuperação antes de o controlador ser carregado. Por conseguinte, o DisplayLink é mais adequado para ecrãs secundários, equipamento de assistência técnica ou sistemas de PC controlados do que para a interface homem-máquina (HMI) de um computador principal.

Por que é que o toque USB pode funcionar mesmo quando o ecrã não apresenta imagem

O sinal tátil e o sinal de vídeo seguem percursos distintos, mesmo quando pertencem ao mesmo monitor.

O controlador do ecrã LCD recebe a imagem através de HDMI, DisplayPort, VGA ou outra entrada de vídeo. O controlador tátil envia coordenadas ao computador anfitrião através de USB ou RS232. Um cabo tátil USB que funcione, portanto, apenas comprova que o controlador tátil está a comunicar com o computador anfitrião.

Se o toque funcionar, mas não houver imagem:

1. Verifique se o cabo de vídeo está ligado.
2. Selecione a entrada correta no menu do monitor.
3. Verifique as definições de resolução e de saída do anfitrião.
4. Teste com um cabo de vídeo curto e que saiba que está em bom estado.
5. Retire os conversores, bases de ligação e extensores não aprovados.

A substituição do cabo tátil USB não resolve a ausência de sinal HDMI ou DisplayPort.

Um cabo USB para HDMI funciona?

Um cabo USB-A para HDMI passivo não consegue converter dados USB normais num sinal de vídeo HDMI.

A ligação requer um adaptador gráfico USB ativo com o seu próprio chip de conversão, normalmente um produto baseado na tecnologia DisplayLink, bem como o controlador adequado. A direção do adaptador também é importante: um dispositivo concebido para converter a saída USB de um computador numa entrada HDMI para um monitor não pode ser utilizado no sentido inverso.

Um dispositivo de captura HDMI é ainda diferente. Este converte o sinal HDMI em dados de vídeo USB para que possam ser processados por software num computador. Não transforma uma porta USB normal de um monitor numa entrada HDMI direta.

Um único cabo USB-C consegue transmitir vídeo, controlo tátil e alimentação?

Sim, se o anfitrião, o monitor e o cabo forem concebidos para as três funções.

O sinal de vídeo utiliza normalmente a interface DisplayPort através da porta USB-C. Os dados táteis utilizam a ligação de dados USB. A alimentação requer a direção correta do USB Power Delivery, a tensão adequada e a potência disponível. Um sistema pode transmitir o sinal de vídeo e os dados táteis, mas ainda assim necessitar de uma entrada de corrente contínua (CC) separada, uma vez que o anfitrião não consegue fornecer energia suficiente para o ecrã na luminosidade máxima.

No caso de um projeto industrial, verifique:

• Resolução e frequência de atualização do ecrã
• Funcionamento por toque após o arranque e a reconexão
• Potência disponível no brilho máximo
• Arranque a frio após uma falha total de energia
• Comportamento em modo de suspensão, ativação e reinício do anfitrião
• Comprimento do cabo, percurso e alívio de tensão

Considere o cabo USB-C aprovado como parte da lista de materiais (BOM) de produção. Substituí-lo por um cabo de carregamento de aspeto semelhante pode interromper a transmissão de vídeo, reduzir a velocidade de transferência de dados ou causar problemas de alimentação.

Que ligação deve um projeto industrial utilizar?

No caso de um equipamento fixo que funciona 24 horas por dia, 7 dias por semana, a presença de uma porta HDMI ou DisplayPort nativa para vídeo, juntamente com uma porta USB separada para o ecrã tátil, continua a ser a configuração mais fácil de testar e manter.

Utilize a ligação USB-C quando a redução do número de cabos trazer uma vantagem mecânica real e o fabricante do equipamento controlar a conceção do dispositivo anfitrião, do monitor, do cabo e da alimentação. Utilize a tecnologia DisplayLink apenas quando não existir uma saída de vídeo nativa adequada e for possível garantir a compatibilidade dos controladores ao longo de todo o ciclo de vida do produto.

Para uma comparação mais abrangente das interfaces nativas disponíveis, consulte HDMI vs DisplayPort vs USB-C para ecrãs industriais.

O que verificar antes de encomendar um monitor

Não indique apenas “entrada USB”. Especifique a função exata pretendida.

Enviar ao fornecedor do monitor:

• Modelo do computador anfitrião e sistema operativo
• Saídas disponíveis no anfitrião
• Resolução e frequência de atualização necessárias
• Se um único cabo deve transmitir vídeo, sinal tátil e alimentação
• Comprimento necessário do cabo
• Requisitos de alimentação do monitor
• Condições de arranque e de funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana

Um monitor industrial pode ser configurado com HDMI, DisplayPort, USB tátil ou uma solução USB-C validada, mas a interface deve ser compatível com o sistema completo antes da produção. O facto de um cabo encaixar não significa que a ligação consiga transmitir uma imagem.