Enrutamiento de potencia y señal HDMI en usb tipo c para monitor de computadora DIY

Estoy comenzando un proyecto para construir un monitor de bricolaje. Tengo un panel LCD de repuesto (modelo # LP156WF6) sacado de una computadora portátil. Planeo comprar una placa controladora para él y convertirlo en un gabinete casero. El tablero del controladortiene una entrada HDMI y un conector de barril de 12V/4A para alimentar la pantalla. Me gustaría conectar tanto el puerto HDMI como el conector cilíndrico al mismo enchufe USB tipo C y usar el mismo cable USB tipo C para alimentar el monitor y enviar su señal desde el puerto Thunderbolt de mi computadora portátil. ¿Es esto posible? Sé que los protocolos HDMI a través de USB tipo C existen desde hace un tiempo, así que me imagino que comprar una placa de circuito impreso USB tipo C y soldarle un cable HDMI dividido debería ser relativamente simple siempre que pueda encontrar el diagrama de cableado. Para la potencia, ¿es posible simplemente cablear una pequeña placa de regulación de potencia entre el conector de barril y el pinout Tipo-C? Parece que hay muchos productos que admiten alimentación y señal a través del mismo cable tipo C, por lo que parece posible, pero me temo que estoy simplificando demasiado el procedimiento.

No hay pines dedicados para HDMI en los cables USB-C. Lamentablemente, no es solo un caso de "relativamente simple si puedo encontrar un diagrama de cableado". Además, no puede alimentar 12 V a través de USB-C sin un circuito de administración de energía adecuado (el voltaje se negocia). Las computadoras portátiles tampoco suelen estar diseñadas para generar más de 15 W a través de USB-C/Thunderbolt (5 V, 3 A), por lo que no le darán 12 V de todos modos
¡Gracias por tu ayuda! A menos que me equivoque, existe una forma de conectar un HDMI directamente a un USB-C. Creo que se llama "Modo Alt HDMI para USB-Tipo C". He estado leyendo sobre esto aquí: hdmi.org/spec/typec . Creo que el punto del modo Alt es exactamente para que pueda hacer adaptadores de tipo c a HDMI de manera muy económica sin la necesidad de un chip para traducir las señales, sin embargo, es posible que esté malinterpretando completamente el propósito del modo alt.
El modo HDMI Alt como muchas cosas con conectores USB tipo C depende en gran medida de lo que admita la computadora. No es parte del estándar USB, por lo que no es necesario que las computadoras lo admitan. Funcionará solo si su computadora portátil / PC lo admite específicamente.

Respuestas (2)

Sé que los protocolos HDMI a través de USB tipo C existen desde hace un tiempo, así que me imagino que comprar una placa de circuito impreso USB tipo C y soldarle un cable HDMI dividido debería ser relativamente simple siempre que pueda encontrar el diagrama de cableado. Para la potencia, ¿es posible simplemente cablear una pequeña placa de regulación de potencia entre el conector de barril y el pinout Tipo-C?

por lo que puede fabricar adaptadores de tipo c a HDMI de forma muy económica

Además de lo que dijo Sam sobre algunos puertos y cables y otras cosas, esto sería un esfuerzo de nivel empresarial de dos o tres años de duración, para ingenieros experimentados. Incluso si su computadora portátil anfitriona tiene la funcionalidad Alt-DP/HDMI (la mayoría de las computadoras portátiles más recientes con puertos USB Tipo-C la tienen), su monitor debe implementar la funcionalidad de suministro de energía a gran escala , porque la participación en el modo Alt-DP puede ocurrir exclusivamente por medio de de intenso intercambio de clase especial de mensajes PD, sin contar para la negociación del contrato de energía correcto. Por lo tanto, "soldar un cable HDMI dividido" sería la menor de las preocupaciones técnicas (excepto la coincidencia cuidadosa de la impedancia de los pares de líneas de transmisión diferenciales si desea una resolución de pantalla decente).

Incluso si obtiene un IC de interfaz correcto (algo de RealTek como RTD2556UT u otro) y supera el requisito de volumen para poder obtener cualquier documentación legible, deberá programar estos chips con VDM (mensajes definidos por el proveedor) formateados correctamente con derecho contenido de datos Dado el nivel de requisito previo "muy simplificado" de esta pregunta, simplemente olvídese de esto. Su mejor apuesta para hacer un monitor tipo C de bricolaje es comprar un "kit de controlador de bricolaje" listo para usar, algo como este de Aliexpress :

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¿Eh? USB-PD no es trivial, pero tener lo suficiente implementado para que funcione en un escenario particular no es muy difícil. El lado del "monitor" no necesita proporcionar alta potencia. Puedes hacer un poco de PD usando un Arduino Uno, lol. No sabía que la gente usara circuitos integrados especializados para eso cuando una MCU de $ 0.50 funcionaría. No fue gran cosa IIRC. Hice una fuente de alimentación casera de 100W. Revisé párrafo por párrafo las especificaciones de PD y las pruebas de cumplimiento programadas. No quería destruir mi Mac. Funcionó en el primer intento (fui diligente). ¿Estás hablando de otra cosa? Esperaría un POC mínimo en una semana o dos como máximo...
"Intercambio pesado de clase especial de mensajes de PD" que acabo de comprobar, parece que los bits específicos de HDMI pueden detectarse y reproducirse en su mayoría y al menos una Mac parece pensar que hay un monitor HDMI conectado, que también ofrece una carga completa potencia que puede tomar la Mac. Eso es con un cable USB-C "directo" de Apple, no uno de USB-C a HDMI. No me esforcé demasiado, solo olfateé lo que pasaba entre la Mac y un monitor USB-C. Hubo un complemento de disector de paquetes Wireshark para USB-PD disponible en línea hace uno o dos años, tal vez ya no esté, seguro que ayudó.
"simplemente olvídese de esto" Si esto fuera para algún producto comercial, entonces tal vez me preocuparía por los retrasos en el cronograma cuando lo elabore en casa, ya que escribir casos de prueba de cumplimiento de secuencias de comandos es un trabajo aburrido y agotador, pero de lo contrario parece que está haciendo un gran problema. de un montón de nada... La parte de PD es en realidad mucho más fácil ya que no tienes que hacer ingeniería inversa de nada, mientras que la función alternativa de HDMI USB-C aparentemente es un maldito secreto. Me pregunto qué estarían pensando... Sí, sería un proyecto desafiante para un principiante, pero ¿para alguien con experiencia? Yo tampoco soy particularmente inteligente.
Lo he investigado un poco más y, básicamente, el modo alt de HDMI es inútil. Incluso mi Mac realmente no lo admite: el concentrador que conecté actuó como un sumidero de modo alternativo DP, y luego negoció el modo alternativo HDMI con mi monitor. Dratz. Nada mejor que engañarme a mí mismo, ¿eh? :) Aunque la especificación del modo DP no es completamente pública, hay suficientes cosas (por ejemplo, código BSD de buena calidad para mensajes PD en modo alt DP en Chrome EC) que implementarlo es menos complicado que el modo alt HDMI, siempre que tenga DP señales que puede presentar a través de USB-C. La forma más rápida de hacerlo es usar un FPGA con DP IP.

Bueno, sí, pero no de la manera que describes. Hay algunas cosas que debe tener en cuenta.

  1. mientras que algunos puertos USB-C son compatibles con monitores externos, ya sea DisplyPort o Thunderbolt, la compatibilidad con HDMI viene a través de chips especiales (pero no imposibles de obtener) que pueden convertir DisplayPort a HDMI (estos chips son solo unidireccionales, así que verifique detenidamente cuál tienes)
  2. Si bien, en teoría, puede aprovechar la potencia de la especificación USB-C PD ( Power D elivery), no todas las computadoras tienen compatibilidad total con USB PD, ya que la mayoría solo puede administrar una salida de 5 V, mientras que la salida de 9 V/12 V/20 V generalmente solo se ve en los cargadores USB-C (las especificaciones PD tienen cuatro voltajes oficiales y varias clasificaciones de corriente) También necesitará algunos chips de interfaz para que su monitor pueda decirle a su PC qué voltaje y cuánta corriente necesita (NOTA: La PC siempre puede decir "NO, eso es demasiado, no puedo hacer eso" )
  3. Tenga cuidado con Thunderbolt, Thunderbolt solo habla un idioma, Thunderbolt . Si desea específicamente compatibilidad con TB, bueno, el diseño resistente de PCB de 20 Gbit es tan sencillo como un trasplante de corazón... PERO , los controladores Thunderbolt son compatibles con el protocolo DisplayPort a través de USB-C (en cuyo caso, está utilizando DisplayPort a través de un conector diferente y sin usar Thunderbolt, evitando así el problema).
  4. Tenga en cuenta que no todos los cables USB-C tienen los 4 pares diferenciales de alta velocidad conectados ni admiten cargas de potencia más altas (los cables USB-C 2.0 solo existen porque... la confusión es buena, ¿no?), incluso si tiene un monitor que compatible con DisplayPort, aún necesitaría chips de cambio de carril (después de todo, los conectores reversibles no son mágicos) y algunos chips para negociar una cantidad adecuada de energía de la PC.

Entonces, si bien es totalmente posible hacer un adaptador de interfaz de monitor USB-C completo, probablemente sea más fácil obtener un adaptador USB-C a HDMI activo , arrancarlo e intentar conectarlo a su placa de controlador LCD. A menos que su monitor solo necesite unos pocos vatios (entonces puede aumentar los 5 V predeterminados hasta lo que necesite), probablemente aún tendrá que hacer algunos trucos para obtener los 12 V que necesita (al final del día puede tener que mantener el bloque de alimentación externo después de todo).

¡Muchas gracias! Creí haber leído sobre el modo HDMI Alt para USB-C (hdmi.org/spec/typec) y todo el propósito es enviar de forma nativa una señal HDMI a través de tipo-c sin la necesidad de un chip para traducir, pero podría haber entendido totalmente mal. Además, creo que el consejo de obtener un adaptador HDMI USB-C activo es probablemente una buena idea, pero solo he visto que los adaptadores de alimentación/señal compartida envían energía al dispositivo ascendente, por lo que alimenta su computadora portátil mientras está conectado a la TV /Monitor. ¿Alguna vez ha visto un adaptador que alimenta el dispositivo de descarga?
@GertBreynolds No he visto adaptadores diseñados para energía descendente, pero creo que el proceso de negociación de energía es independiente del tipo de datos que desea enviar, por lo que deberá agregar un nuevo cable más robusto y un chip de interfaz USB PD pero eso es mucho más fácil que cualquiera de las alternativas. Sí, el modo alternativo de HDMI no es compatible en todas partes, de hecho, tampoco lo tienen el modo alternativo DisplayPort o Thunderbolt o USB 3.2, por lo que lo único de lo que puede estar seguro con un puerto USB-C es algún tipo de conexión USB y cierta cantidad de 5V de potencia, lamentablemente todo lo demás es opcional... es un lío
Las posibilidades de que su computadora suministre más de 5 V @ 3 A desde sus puertos USB-C son entre escasas y nulas. Más que esto requiere compatibilidad con salida USB-PD, USB 3.x y compatibilidad con Thunderbolt de hasta 15 vatios. Obtener 12 V de USB-C también será raro, esto fue en las primeras especificaciones de USB-C y USB-PD y ahora está obsoleto. 5, 9, 15 y 20 V son estándar. Más de 3 A requerirán un cable USB-C de 5 A y más de 45 vatios requieren un suministro de 20 V.
HDMI nativo es un modo alternativo de USB-C compatible, pero aún no he visto ninguna computadora o tarjeta de video que emita HDMI en USB-C. DisplayPort es todo lo que veo en USB-C. La conversión de DP a HDMI es ciertamente una opción. Usar una GPU Thunderbolt o USB 3.x también es una opción. Es probable que sea posible negociar con el host para qué modos de video son compatibles, pero sin duda es complicado y complicado. Probablemente sea aconsejable ver qué admite su computadora y desarrollarlo.
Es posible poner energía y HDMI en USB-C, pero es probable que requiera algún tipo de base entre la computadora y el monitor para inyectar energía y convertir la señal de video. Eso puede frustrar el propósito del cable USB-C a menos que el propósito sea tener alimentación y HDMI en USB-C.
Enrutamiento de potencia y señal HDMI en usb tipo c para monitor de computadora DIY
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