Die Anforderungen an Monitore im industriellen Umfeld steigen auch in puncto Design und Handhabbarkeit. Hierzu gehören nicht nur das Gehäusedesign, sondern auch die Anschlussmöglichkeiten und die damit verbundene Anzahl der Kabel. Das Ziel ist klar und heißt: Die Bündelung aller
Interfaces in einem einzigen Kabel.
Kosteneffizienz und Handhabbarkeit
Die Vorteile einer solchen Lösung liegen nicht nur im Design und der Handhabbarkeit, sondern auch im Kostenbereich, denn durch die Kombination von Display, Touch, Audio und Spannungsversorgung sinken natürlich auch die Materialkosten.
Die Designaspekte spielen dabei eine große Rolle: Durch das Miniaturisieren der Stecker sind noch kompaktere und flachere Gerätedesigns und dementsprechende Einbauvarianten denkbar und auch möglich.
USB-Typ-C mit Alternate Mode
Mit einem USB-Type-C-Steckverbinder und der damit möglichen Übertragung von Display-Port-Signalen über Alternate Mode und der Stromversorgung über ein einziges USB-Type-C-Kabel wurde eine neue Übertragungsschnittstelle geschaffen, die seit des Jahres 2014 als VESA-Standard definiert ist. Wie schon bei den hohen Bildschirm-Auflösungen war auch hier der Consumer-Markt Vorreiter.
Neuer Standard für modulare Erweiterungen
Hier sind mobile Endgeräte, aber auch Note- und Ultrabooks mit der Schnittstelle USB-Typ-C mit Alternate Mode schon länger erhältlich. Data Modul als Anbieter im Bereich Visual Solutions griff diesen neuen Standard auf und adaptierte die innovative Lösung für industrielle Anwendungen.
Mit dem eigenentwickelten LCD-Controller-Board eMotion-USB, einem COM-Express-Referenz-Baseboard mit dem USB-Type-C-Interface ist die Grundlage für innovative und moderne Systemkonzepte und modulare Erweiterungen gelegt.
Aufbau eines Systemkonzepts
Steht in einer Embedded Lösung eine USB-Type-C-Buchse als Signalquelle zur Verfügung, können bei kongruenter softwareseitiger Unterstützung die Display Port-Signale im Alternate Mode sowie das Power Profile gemäß der USB-PD-Spezifikation bereitgestellt werden.
Wenn die Signalquelle entsprechend ausgestattet ist, werden über USB Power Delivery (USB-PD) Leistungen bis maximal 5A bei 20VDC (100W) übertragen. Mit dem Alternate Mode, der nur für Typ-C vorgesehen ist, können eine, zwei oder vier Datenleitungen für andere Signale als USB genutzt werden.
Ein Kabel mit Chip
Geräte, die das beherrschen, handeln die Aufteilung der Verbindung beim Anschließen aus, spezielle Stecker sind nicht nötig. Hierzu wird ein Protokoll implementiert, über welches elektronisch markierte Kabelaushandeln, wie viel Strom übertragen werden darf.
Kommunikation ist alles
Das heißt, die Quelle liefert dem Verbraucher die möglichen Spannungs- und Stromwerte, sodass sich dieser davon die passenden Werte aussuchen und von der Quelle anfordern kann.
Erst dann schaltet die Quelle die Spannung auf die entsprechenden Pins. Grundsätzlich lässt sich sagen: Quellen dürfen auch andere Werte als die in der USB-PD-Spezifikation angegebenen liefern, allerdings gibt es gerade in Embedded Systemen aus Sicherheitsgründen meist eine Deckelung.
USB-2.0-Schnittstellen
Intern können über Dual-Channel-LVDS-Schnittstellen TFT-Displays mit einer Auflösung bis zu WUXGA (1920 x 1200) angesteuert werden. Der Audio Ausgang bietet Anschlüsse für zwei externe Lautsprecher, somit ist auch eine Stereo-Ausgabe möglich. Für den vollen Funktionsumfang einer abgesetzten Monitor-Lösung sind neben den Ausgängen auch Eingänge nötig, um diese zu einer Bedieneinheit erweitern zu können.
