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08.05.2018

Drummachine selbst bauen: Delptronics LDB-1se

Analoge Drummachine als DIY-Projekt

Ich löte, also bin ich

Der Delptronics LDB-1se „Little Drummer Boy“ ist ein Bausatz für eine analoge Drummachine mit acht Sounds und durchaus umfangreichen Features. Wie kompliziert ist es, das Kit zusammenzubauen? Im DIY-Special haben wir den Lötkolben gezückt und den LDB-1se Schritt für Schritt aufgebaut. Hier ist der Erfahrungsbericht!

Einleitung

Delptronics ist eine kleine Firma aus Austin, Texas, die vor allem für ihre Eurorack-Drummodule LDB-2e, Thunderclap und Thunderbell bekannt ist. Vor Kurzem ist das LDB-1se Kit erschienen, eine Weiterentwicklung des LDB-1 „Little Drummer Boy“. Im Vergleich zum Vorgängermodell wurden die Sounds überarbeitet und die ohnehin schon umfangreichen Features noch einmal erweitert. Elektronik-Bastelprojekte haben mich schon immer interessiert und ich hatte mal wieder Lust auf eine kleine Lötarbeit – warum nicht mal eine analoge Drummachine?

Wie schwierig kann das sein? Zwar habe ich schon des Öfteren gelötet und das eine oder andere einfache Kit zusammengebaut, bin aber weit davon entfernt, ein Experte zu sein. Mit einem großen Kit, das in einer frustrierenden Fehlersuche endete, die bis heute auf Eis liegt, habe ich mich auch schon mal kräftig verhoben. Das LDB-1se Kit erschien mir daher genau den richtigen Umfang für mein neues Projekt zu haben. Nicht zu viele Bauteile, komplett im Durchsteck-Verfahren ohne mikroskopisch kleine SMD-Teile, und man braucht auch kein Laborequipment wie etwa ein Oszilloskop oder ein kalibriertes Labornetzgerät. Das, was man braucht, also Lötstation und einige simple Werkzeuge, hatte ich da. Also brauchte ich mir nur noch das Kit und eine neue Lötspitze zu besorgen, und los geht’s!

Vorbereitung

Aus dem Beutel kommen zunächst die Platine (PCB) und die fertig gebohrte und beschriftete Frontplatte zum Vorschein. Außerdem kommen mir mehrere Tütchen entgegen, in denen die Bauteile nach Gruppen sortiert sind. Eines enthält die diskreten elektronischen Bauteile wie Widerstände, Kondensatoren, Dioden und Transistoren, ein zweites eine Reihe von ICs („Chips“) mit den passenden Sockeln. Die Schalter, Taster und Anschlussbuchsen stecken in einem dritten Tütchen, ein viertes enthält die LEDs und ihre Abstandhalter.

Eine gedruckte Bauanleitung enthält das Kit nicht, aber man findet die ausführliche, bebilderte und auch für Neulinge gut verständliche Anleitung auf der Webseite von Delptronics. Des Englischen sollte man allerdings mächtig sein. Anfänger können sich dort auch ein Dokument mit allgemeinen Tipps zum Bestücken von Platinen und zum Löten herunterladen.

Was braucht man für den Aufbau? Nicht viel! Ohne Lötkolben geht es natürlich nicht; am besten ist eine Lötstation mit Temperaturregelung. Der Lötkolben sollte eine feine, konische Spitze haben. Dann braucht man eine Rolle Lötzinn. Im Hobby-Bereich schwören viele immer noch auf das gute alte bleihaltige Lot, das gemäß den RoHS-Richtlinien der EU eigentlich seit Längerem tabu ist. Leider ist es aber gerade für Anfänger deutlich einfacher in der Handhabung, weshalb auch die in den USA ansässigen Delptronics in ihrem Lötratgeber Lötzinn mit Blei empfehlen. Da ich meinen LDB-1se in den USA zusammenbaue, kommt bei mir also klassisches Sn63/Pb37-Lot zum Einsatz und ich wasche mir nach dem Löten die Hände. Damit blieben meinem LDB-1se zwar die RoHS- und CE-Siegel verwehrt, aber das Löten geht leichter und ich möchte die Maschine ja auch nicht kommerziell in Verkehr bringen. Mit gutem bleifreiem Lot geht es natürlich auch, es ist allerdings etwas kniffliger in der Handhabung.

Als einzige weitere Werkzeuge benötigt man einen kleinen Seitenschneider zum Abknipsen der Drähte, sowie einen Schraubenzieher zum Anbringen der Platinen-Abstandhalter. Hilfreich ist außerdem eine sogenannte „dritte Hand“, mit der man die Platine während der Lötarbeit fixieren kann. Meist gehört zu derartigen Vorrichtungen auch eine Lupe, die man bei der recht engen Bestückung der Platine durchaus gut gebrauchen kann. Ein Multimeter ist nicht unbedingt erforderlich, hilft aber bei der Kontrolle der Widerstandswerte und ggf. bei der Fehlersuche.

Aufbau 

Die Lötstation ist am Aufheizen und die Platine und die Bauteile liegen vor mir auf dem Tisch. Die PDF-Aufbauanleitung folgt dem im Elektronik-Bastelbereich beliebten Prinzip, mit den kleinsten Bauteilen zu beginnen. Fast immer sind das die Dioden, so auch beim LDB-1se. Insgesamt 27 davon wollen verlötet werden. Zum Glück sind alle bis auf eine identisch, sodass man hier nicht lange sortieren muss. Nur auf die eine Schottky-Diode, die man sinnigerweise zuerst heraussucht und verbaut, muss man besonders achten, und natürlich auf die richtige Polung der Dioden: Der schwarze Balken muss entsprechend der Markierung auf der Platine ausgerichtet werden.

Als nächstes kommen die Widerstände, von denen das Kit ganze 76 Stück enthält. Hier ist zunächst einige Sortierarbeit gefordert. Anhand der Tabelle in der Bauanleitung und der Farbringe werden die Widerstände sortiert. Am einfachsten ist es, zunächst die häufigsten Werte herauszusuchen, in diesem Fall sind das 1 kΩ, 10 kΩ und 100 kΩ. Wenn die erstmal gefunden und platziert sind, geht die Sortierung der restlichen Werte viel schneller. Da man sich bei den Farbringen durchaus mal vertun kann, habe ich es mir zur Angewohnheit gemacht, die Widerstandswerte zusätzlich mit einem Multimeter zu prüfen. Das dauert nur Sekunden und so kann man sich wirklich sicher sein, dass man den richtigen Wert erwischt hat.

Wenn die Sortierung geschafft ist, geht der Einbau der Widerstände flott von der Hand: Drähte durchstecken und etwas umbiegen, verlöten, auskühlen lassen, Drähte abknipsen. Es empfiehlt sich, in Etappen zu arbeiten und nicht alle Widerstände gleichzeitig zu platzieren und zu verlöten, damit man mit dem Lötkolben nicht ständig im Gewusel der Drähte hängen bleibt.

Nach den 27 Dioden und 76 Widerständen sieht die Platine schon nicht mehr so leer aus. Jetzt ist ein guter Zeitpunkt, einen Moment innezuhalten und die bisher erledigten Lötstellen zu überprüfen. Wo die Lötstelle noch nicht ganz optimal aussieht, kann man nochmal nachlöten.

Im nächsten Schritt werden die Sockel für die ICs platziert und verlötet. Fünf achtpolige und drei 14-polige Sockel gilt es einzubauen. Zwei der 14-poligen Sockel kommen direkt nebeneinander und nehmen später den 28-poligen Mikrocontroller auf (PIC18F26K40), der für die Steuerung und den Sequencer des LDB-1se verantwortlich ist. Die Sockel verhindern eine zu große Wärmebelastung der empfindlichen Bauteile beim Löten und erlauben es, defekte Chips einfach auszutauschen. Gerade Anfänger wie ich sollten sie also nicht weglassen. Sie werden in die Bohrungen gesteckt (auf die richtige Orientierung der Kerbe achten!), dann biegt man zwei Pins leicht um, um den Sockel zu fixieren, und verlötet die Pins.  

Als nächstes ist wieder Sortieren gefragt: Es gilt, die 38 Keramik-Kondensatoren richtig zu identifizieren. Wer nicht außergewöhnlich gute Augen hat, wird hier ohne Lupe kaum weiterkommen: Die Beschriftung der Bauteile ist sehr klein und man muss schon ziemlich die Augen zusammenkneifen, um sie ohne Vergrößerungsglas zu entziffern. Wie bei den Widerständen ist es am besten, die häufigsten Werte zuerst herauszusuchen und zu verbauen; im Falle der Kondensatoren sind das 0,1 µF und 0,033 µF. Wenn die erstmal erledigt sind, geht es mit dem Rest dann viel schneller.

Nach den Keramik-Kondensatoren kommen die fünf Elkos (Elektrolyt-Kondensatoren) an die Reihe, die anhand ihrer Größe und zylindrischen Form einfach zu erkennen sind. Bei ihnen muss man auf die richtige Polung achten.  

An diskreten Bauteilen fehlen jetzt nur noch die zwei Spannungsregler und die neun Transistoren. Sie sehen fast gleich aus, sind aber im Kit separat auf Pappstreifen fixiert, sodass man sie nicht verwechseln kann. Die Dreibeiner werden entsprechend den Markierungen durch die Platine gesteckt, wobei man sie nur so weit durchstecken sollte, dass die Beinchen nicht zu sehr verbogen werden. Das Verlöten ist dann schnell erledigt, allerdings muss man hier darauf achten, den Lötkolben nicht zu lange anzusetzen, denn sie sind etwas hitzeempfindlich. Wenn das Lot nicht gleich wie erwünscht fließt, was besonders bei bleifreiem Lot passieren kann, ist es besser, kurz abzusetzen, einen Moment zu warten, die Lötspitze zu säubern und es dann noch einmal zu probieren.

Damit sind alle Bauteile der Klangerzeugung geschafft! In meinem Fall ging das schneller als erwartet und war in ein paar Stunden erledigt. Zeit, zu pausieren und die Lötstellen zu überprüfen.

Was jetzt noch fehlt, sind die Anschlussbuchsen, Taster und LEDs – Peanuts im Vergleich zu dem, was wir schon geschafft haben. Beim Power-Schalter, der Netzteil-Anschlussbuchse, den drei Miniklinkenbuchsen, der großen Klinkenbuchse und der 5-poligen MIDI/DIN-Sync-Buchse kann nicht viel schiefgehen. Hier sollte man darauf achten, dass die Buchsen genau ausgerichtet sind und bündig auf der Platine aufliegen, damit sie nachher gut ins Gehäuse passen. Viele der Buchsen besitzen Clips, durch die sie nicht verrutschen können, aber einige sollte man ggf. mit Tape befestigen, bevor man sie verlötet.  

Die 19 LEDs werden auf der Oberseite der Platine befestigt – dort, wo bisher alles verlötet wurde. Sie werden in kleine Distanzstücke aus Plastik gesteckt, durch die sie den richtigen Abstand zur Platine bekommen um nachher in die Bohrungen der Frontplatte zu passen. Die Abstandhalter stellen auch sicher, dass man die LEDs praktisch nicht schief einbauen kann. Bei LEDs muss man auf die richtige Polung achten, die auf der Platine eindeutig markiert ist.

Die 13 Taster werden durch Clips in Position gehalten und können beim Verlöten nicht verrutschen. Verpolen kann man hier auch nichts – wenn der Taster so ausgerichtet ist, dass er in die Löcher passt, stimmt auch die Polung.

Endspurt! Ein Potentiometer fehlt noch, das nachher das Tempo regeln soll. Es kann nur auf eine Weise in die Bohrungen gesteckt werden und bleibt dank Clips an seinem Platz, sodass hier nichts schiefgehen kann. Und dann sind wir schon bei den letzten beiden Lötstellen angekommen, mit denen die Anschlussdrähte des 9V-Batterieclips befestigt werden.  

Wenn das erledigt ist, müssen nur noch die ICs in ihre Sockel gesteckt werden, und dann ist die Schaltung fertig. Dafür muss man die Beinchen, die ab Werk etwas zu weit gespreizt sind, leicht nach innen biegen. Das geht am besten, indem man den Chip an den schmalen Seiten festhält und die Beine einer Seite seitlich leicht auf die Tischplatte drückt. Danach noch die andere Seite, dann sollte es passen. Wichtig ist, die Chips nicht in die Sockel zu zwingen – wenn es nicht passt, lieber nochmal vorsichtig nachbiegen. Dann werden die Chips ausgerichtet – die Kerbe muss der Vertiefung im Sockel entsprechen – und vorsichtig in die Sockel gedrückt. Und damit ist der große Moment gekommen!

Test

Die Aufregung steigt, bevor ich den LDB-1se einschalte, denn bei bisherigen Lötprojekten kam es wie erwähnt doch immer mal vor, dass etwas nicht richtig funktionierte. Wenn etwas nicht klappt, übersteigt die Fehlersuche nicht selten die Fähigkeiten und das Durchhaltevermögen von Hobby-Bastlern wie mir. Also versuche ich mir nicht zu große Hoffnungen zu machen, als ich den 9V-Block an den Clip hänge und den Power-Schalter betätige. Dann ist die Enttäuschung nicht so groß, falls es doch irgendwo hakt. 1, 2, 3, ein!

Zu meiner großen Erleichterung waren alle Sorgen unbegründet! Es funktioniert! Beim Einschalten leuchten alle LEDs kurz auf und die Maschine, an deren Herz ich vor fünf Minuten noch mit dem Lötkolben gewerkelt habe, erwacht. Alles sieht tatsächlich so aus, wie es soll. Könnte es sein, dass ich wirklich keinen Fehler gemacht habe? Ich greife nach einem Klinkenkabel und schließe den Audioausgang des LDB-1se (die große Klinkenbuchse) an mein Audio-Interface an. Dann probiere ich die acht Instrumententaster aus und – der Sound stimmt auch! Bassdrum, Snaredrum, Toms, Claps, Woodblock und Hi-Hat scheinen so zu klingen, wie sie sollen. Wahnsinn! Ich drücke auf den Play-Taster und die Maschine gibt eines der vorprogrammierten Patterns zum Besten. Dann wechsele ich in den Pattern-Play-Modus und kann Patterns umschalten und verketten. Auch der Temporegler funktioniert.  

Als nächstes schließe ich den Clock-Eingang des LDB-1se an meinen Korg SQ-1 an. Der gerade eben erst fertiggestellte Drumcomputer folgt dem Tempo des Sequencers auf dem Fuß. An sich nichts Besonderes, aber wenn man es selbst gebaut hat, fühlt sich das trotzdem magisch an. Auch der MIDI-Input klappt. Mein LDB-1se hat seine Feuertaufe mit Bravour bestanden!

Frontplatte und Gehäuse

Die Maschine lebt, aber sie sieht noch etwas traurig aus. Die Frontplatte muss noch dran, außerdem fehlt ein Gehäuse. Die Frontplatte ist im Kit enthalten, das Gehäuse nicht. Da ist also Eigeninitiative gefragt! Der Vorteil ist, dass man die Drummachine in ein beliebiges Gehäuse einbauen und dabei der Kreativität freien Lauf lassen und ein echtes Einzelstück erschaffen kann.

Machen wir uns zunächst an die Frontplatte. Zunächst wird daran mit zwei kleinen Schrauben und Muttern ein Batteriehalter für den 9V-Block befestigt. Dann bringt man an der Platine die Abstandhalter an (lang für unten, kurz für oben), passt die Frontplatte ein (jetzt zahlt es sich aus, wenn man bei den LEDs und den Tastern sauber gearbeitet hat) und schraubt sie fest. Und damit ist das Kit von Delptronics fertig zusammengebaut.  

Für das Gehäuse muss ich mir nun etwas einfallen lassen. Auf ein Standard-Plastikgehäuse, womöglich in Computergrau, habe ich keine Lust. Sperrholz wäre am einfachsten. Vor meinem inneren Auge entsteht aber ein Gehäuse aus klarem Plexiglas mit hölzernen Seitenteilen. Damit werde ich mich als nächstes beschäftigen – das Ergebnis seht ihr in Kürze hier!

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