This work is licensed under a Creative Commons Attribution − NonCommercial 4 . 0 International License (CC BY − SA 4 . 0 )
This work is licensed under a Creative Commons Attribution − NonCommercial 4 . 0 International License (CC BY − SA 4 . 0 )
Sistem Pengendalian Suhu pada Inkubator Fermentasi Tempe dengan Metode Proportional Integral Derivative (PID) Secara Digital
Anjani Diah Attaqiroh, Ali Rizal Chaidir ∗ , Sumardi Jurusan Teknik Elektro/Fakultas Teknik − Universitas Jember
Jember, Indonesia
∗ ali.rizal@unej.ac.id
Abstract − Tempeh is a typical Indonesian food. Tempeh is made from fermented soybeans. Many people in Indonesian likes tempeh because it has high protein and can be consumed used to alternate for meat. In theprocess of tempeh fermentatation, Rhizopus oligosporus is used as a fungus that grows on the surface of soybeans. The fermentation process generally takes approximately 48 − 72 hours until tempeh can be consumed under certain temperature and humidity conditions. The tempeh fermentation process requires a stable temperature because the weather can affect the quality of the tempeh produced. In this research is to design a fermentation incubator system that can control the temperature in the tempe fermentation process and can abridge the running fermentation process. The method used to control temperature in this study is the PID method with Ziegler-Nichols 1 tuning. The PID method is used to stabilize temperature on a set point of 36 o C. This research will focus on compared traditional fermentation also with tempe fermentation incubators and the response characteristics of the resulting system using Ziegler-Nichols 1 tuning in temperature stabilization at a set point of 36 0 C. With Ziegler-Nichols 1 tuning, K p = 33 . 19 , K i = 5 . 53 , and K d = 49 . 78 were obtained. With this PID value, a system response characteristic is produce rise time value of 70 seconds, settling time of 140 seconds and an overshoot of 0.8%. The PID controller with Ziegler-Nichols 1 tuning works well to stabilize the temperature at a value of 36 0 C, with a steady state error obtained of 0.2% and can shorten the fermentation time which is 16 hours compared to traditional fermentation which is 48 − 72 hours.
Abstrak − Tempe merupakan makanan khas Indonesia. Tempe terbuat dari biji kedelai yang difermentasi. Tempe banyak disukai oleh masyarakat Indonesia karena memiliki protein yang tinggi serta dapat dikonsumsi sebagai pengganti daging. Dalam proses fermentasi tempe memanfaatkan kapang Rhizopus oligosporus sebagai jamur yang tumbuh pada permukaan kedelai. Proses fermentasi umumnya berjalan selama kurang lebih 48 − 72 jam hingga tempe dapat dikonsumsi dan dengan kondisi suhu dan kelembaban tertentu. Pada proses fermentasi tempe memerlukan suhu yang stabil karena cuaca dapat mempengaruhi kualitas tempe yang dihasilkan. Pada penelitian kali ini adalah merancang sistem inkubator fermentasi yang dapat mengendalikan suhu pada proses fermentasi tempe serta dapat mempersingkat proses fermentasi yang berjalan. Metode yang digunakan untuk mengendalikan suhu pada penelitian ini adalah dengan metode PID dengan tuning Ziegler-Nichols 1 . Metode PID digunakan untuk menyetabilkan suhu pada set point yaitu 36 0 C. Pada penelitian ini akan lebih fokus pada perbandingan fermentasi secara tradisional dan juga dengan inkubator fermentasi tempe serta karakteristik respons sistem yang dihasilkan dengan menggunakan tuning Ziegler-Nichols 1 dalam penyetabilan suhu pada set point 36 0 C. Dengan tuning Ziegler-Nichols 1 diperoleh nilai K p = 33 , 19 , K i = 5 , 53, dan K d = 49 , 78. Dengan nilai PID tersebut dihasilkan karakteristik respons sistem yang memiliki nilai rise time sebesar 70 detik, settling time sebesar 140 detik dan overshoot sebesar 0,8%. Pengendali PID dengan tuning Ziegler-Nichols 1 bekerja dengan baik untuk menstabilkan suhu pada nilai 36 0 C, dengan error steady state yang diperoleh adalah 0,2% serta dapat mempersingkat waktu fermentasi yaitu 16 jam dibandingkan dengan fermentasi tradisional yaitu 48 − 72 jam.
Kata Kunci − fermentasi; suhu; tuning Ziegler-Nichols; set point; PID.

## I. P ENDAHULUAN
I NDONESIA merupakan salah satu negara produsen tempe terbesar di dunia dan produksi tempe keba- nyakan dilakukan oleh industri skala kecil dan rumah tangga-an [1] yang dikutip berdasarkan catatan Bad- an Standardisasi Nasional pada tahun 2012. Sebanyak 50 persen dari konsumsi kedelai Indonesia dijadikan untuk memproduksi tempe, 40 persen tahu, dan 10
Naskah diterima 26 Januari 2023, revisi 21 Februari 2023, terbit online 23 Maret 2023. Emitor merupakan Jurnal Teknik Elektro − Universitas Muhammadiyah Surakarta yang terakreditasi dengan Sinta 3 beralamat di https://journals2.ums.ac.id/index.php/emitor/index .
persen dalam bentuk produk lain seperti tauco, kecap, dan lain-lain [2]. Tempe terbuat dari biji kedelai yang difermentasi dengan bantuan kapang Rhizopus oligos- porus sehingga dapat membentuk massa yang kompak dan padat, kualitas tempe dapat ditentukan berdasarkan penggunaan mikro organisme yang digunakan [3, 4]. Selama proses fermentasi terjadi pertumbuhan jamur pada permukaan dan dapat menembus ke dalam kedelai sehingga lama kelamaan antar kedelai akan menyatu dan menjadi tempe yang dikenali di pasaran [5].
Pembuatan tempe pada umumnya dilakukan de- ngan beberapa tahapan, antara lain tahap pencucian
doi: 10.23917/emitor.v1i1.21593
dan pembersihan, tahap perebusan, tahap perendaman, tahap pengupasan, tahap penirisan, pendinginan, dan pengeringan, tahap pemberian ragi, tahap pengemasan dan tahap paling akhir adalah inkubasi. Pada tahap inkubasi dalam fermentasi tempe biasanya membutuhk- an waktu kurang lebih 2 sampai 3 kali selama 24 jam pada kondisi suhu 30 − 36 0 C dan kelembaban relatif 60 − 70% [6].
Berdasarkan catatan Badan Standardisasi Nasional (BSN) pada tahun 2012 metode dalam memproduksi tempe masih menggunakan cara tradisional atau kon- vensional, artinya cara inkubasi untuk fermentasi tem- pe yang dilakukan masih manual [7]. Sistem inkubasi tersebut dilakukan dengan hanya meletakkan kedelai yang telah dikemas di atas papan dalam ruangan dan apabila cuaca dingin tempe ditutupi dengan kain atau penutup lain sehingga masih kurang efektif karena su- hu dan kelembaban akan berubah ubah sesuai dengan cuaca [8–13].
Suhu dan kelembaban relatif serta waktu saat inku- basi adalah tiga faktor penting yang dapat mempenga- ruhi proses fermentasi tempe menurut data dari Perhim- punan Ahli Teknologi Pangan Indonesia (PATPI) pada tahun 2015 [14–19]. Suhu dan kelembaban ruangan sa- ngat erat hubungannya, karena jika kelembaban udara berubah, maka suhu juga akan berubah. Kelembaban udara berbanding terbalik dengan suhu udara. Semakin tinggi suhu udara, semakin rendah kelembabannya. Per- ubahan suhu dan kelembaban yang tidak menentu akan menyebabkan lamanya waktu dalam proses fermentasi tempe. Sehingga dibutuhkan sistem pengendalian suhu untuk memberikan suhu yang tetap stabil dalam cuaca yang tidak menentu dalam proses fermentasi tempe.
Dalam perancangan sistem pengendalian suhu pa- da proses fermentasi tempe dibutuhkan elemen pema- nas dan juga elemen pendingin yang bertujuan menjaga suhu agar tetap stabil pada saat fermentasi berlang- sung dengan memperhatikan komponen yang digunak- an. Lampu pijar dan Fan dc banyak dipilih sebagai elemen pemanas dan pendingin dengan menggunak- an Relay sebagai pengontrol dengan metode kontrol On-Off pada perancangan sistem pengendalian suhu. Lampu pijar menghasilkan cahaya dengan memanask- an filamen sehingga suhu yang dikeluarkan relatif ting- gi [20].
Seperti yang dilakukan pada penelitian sebelum- nya [21], pada penelitian ini memilih menggunakan lampu pijar sebagai elemen pemanas, dan komponen tambahan Mist maker sebagai pemberi kelembaban dengan metode PID untuk mengendalikan suhu [22]. Lampu pijar dikontrol dengan menggunakan Dimmer Ac dan Mist maker dikontrol dengan Relay. Dimmer Ac dipilih karena output nya dapat diatur melalui perin-
tah dari mikrokontroler. Dimmer Ac merupakan rang- kaian elektronik yang memodifikasi sinyal AC murni menjadi sinyal terpotong-potong, sehingga daya kelu- aran bisa diatur [23]. Sedangkan Mist Maker berfungsi menghasilkan kabut dari air biasa dengan menggunak- an proses ultrasonic atomization [24]. Oleh karena itu pada penelitian ini akan dibahas mengenai perancangan sistem pengendalian suhu untuk mengendalikan suhu pada proses fermentasi tempe dengan menggunakan metode PID. PID merupakan gabungan dari tiga jenis kontroler yaitu Proporsional, Integral, dan Derivati- ve [25]. Metode PID dipilih karena memiliki karakte- ristik aksi kontrol yang cepat serta dapat mengurangi overshoot sehingga dapat menghasilkan suhu yang sta- bil pada set point yang diinginkan pada penelitian ini yaitu 36 0 C.

## II. M ETODE P ENELITIAN
Metode penelitian menjelaskan mengenai tahapan pe- nelitian yang meliputi studi literatur, perancangan alat dan pemodelan sistem, pengambilan data, analisis da- ta, dan penyusunan laporan. Metode penelitian juga menjelaskan perancangan mekanik, perancangan elek- tronik, perancangan desain sistem, perancangan PID dan flowchart kerja alat.

## i. Perancangan Mekanik
Pada Gambar 1 (b) merupakan perancangan mekanik dari alat inkubator fermentasi tempe yang memiliki dimensi panjang 40 Cm, lebar 30 Cm, dan tinggi 40 Cm. Pada alat terdapat box kontrol yang berisi rang- kaian elektrik, kemudian isolator kayu yang berfungsi sebagai isolator agar box kontrol tidak cepat panas.
(a) (b)
Gambar 1: Perancangan perangkat (a) Desain Mekanik (b) Alat Inkubator Fermentasi Tempe

## ii. Perancangan Elektronik
Pada Gambar 2 merupakan perancangan elektronik alat inkubator fermentasi tempe. DHT22 sebagai input yang bertugas membaca suhu dan kelembaban pada ruang inkubator fermentasi, Dimmer Ac sebagai pe- ngontrol lampu pijar yang bertugas memanaskan ruang
Gambar 2: Perancangan Elektronik
inkubator, serta Mist maker yang bertugas memberikan kelembaban.

## iii. Perancangan Desain Sistem
Pada Gambar 3 merupakan blok diagram sistem dari alat inkubator fermentasi tempe. Ketika alat dihidupk- an, mikrokontroler menunggu data dari Keypad untuk input set point yang diinginkan. Kemudian ESP32 ak- an mengambil data suhu dan kelembaban yang terbaca pada ruang inkubator fermenetasi tempe, dari pemba- caan suhu dan kelembaban digunakan untuk mengatur Mist maker dan juga dimmer sebagai pengatur lampu pijar dengan PWM. Data suhu dan kelembaban ak- an ditampilkan pada LCD dan aplikasi Blynk. Blynk merupakan salah satu platform yang cukup sering digu- nakan untuk monitoring, seperti yang dilakukan pada penelitian [26–28].
Gambar 3: Blok diagram sistem

## iv. Perancangan PID
Dalam perancangan PID terdapat uraian mengenai blok diagram dari sistem kendali PID pada alat inkubator fermentasi. Kemudian uraian mengenai metode tuning Ziegler-Nichols 1.
Pada Gambar 4 merupakan blok diagram PID. Pertama-tama set point suhu masuk dan dikontrol oleh

## Gambar 4: Blok diagram PID
PID, kemudian PID akan mengolah input menjadi PWM. Hasil PWM menjadi kontrol driver heater yang berupa Dimmer Ac, teknik ini dilakukan juga oleh pene- litian sebelumnya [29], kemudian suhu dari dari heater atau lampu pijar akan dibaca oleh sensor Dht22 selan- jutnya akan dibandingkan dengan set point yang telah ditentukan dengan cara mengurangi set point dengan suhu yang dibaca oleh DHT22, kemudian input akan masuk kembali ke PID untuk dilakukan koreksi.
Metode PID yang digunakan dalam penelitian ini yaitu dengan metode tuning Ziegler-Nichols tipe 1. Pa- da metode ini dicirikan oleh 2 parameter yang perlu dicari yaitu nilai L (waktu tunda) dan T (konstanta wak- tu tunda) [30]. Untuk dapat mengetahui nilai L dan juga T dapat dilakukan dengan memanaskan ruang in- kubator fermentasi tempe secara maksimal, sehingga lampu dapat menyala secara maksimal, kemudian se- telah suhu mencapai set point lampu pijar dimatikan dan output nya direkam dalam bentuk grafik sinyal res- pons sistem. Grafik sinyal respons sistem didapatkan dari hasil pembacaan suhu oleh sensor DHT22 dengan memberikan set point . Adapun untuk set point yang digunakan pada inkubator fermentasi tempe ini adalah 36 0 C.

## Gambar 5: Metode tuning Zigler Nichols 1
Pada Gambar 3 merupakan hasil dari sinyal res- pons sistem yang menyerupai huruf S, kemudian dapat ditentukan nilai L yaitu 3 detik dan T yaitu 83 detik. Berdasarkan kedua nilai tersebut dapat digunakan un- tuk mencari parameter nilai PID berdasarkan aturan tuning Ziegler-Nichols 1.
Cara kerja alat inkubator fermentasi ini adalah sensor DHT22 akan membaca suhu dan kelembaban di dalam inkubator fermentasi tempe. Kemudian apabila suhu yang terukur sudah mulai mendekati set point ma-
doi: 10.23917/emitor.v1i1.21593
Tabel 1: Aturan Tuning Ziegler Nichols 1
Tipe Pengendali Kp Ti Td P T/L ∞ 0 PI 0,9 T/L L/0,3 0 PID 1,2 T/L 2L 0,5L
Gambar 6: Flowchart kerja alat
ka PID akan mengendalikan sinyal PWM untuk men- jaga kestabilan tegangan elemen pemanas. Sedangkan apabila suhu yang terukur masih jauh dari set point atau melampaui set point maka PID akan mengendalikan sinyal PWM yang dibutuhkan dalam menurunkan atau menaikkan tegangan dalam elemen pemanas tersebut. Kemudian pada pengukuran kelembaban oleh DHT22, apabila kelembaban lebih dari atau sama dengan 60% maka humidifier akan off dan apabila sebaliknya maka humidifier akan on untuk melembabkan ruang inkuba- tor fermentasi tempe.

## III. H ASIL P ENELITIAN DAN D ISKUSI

## i. Pengujian Sensor DHT22
Pengujian sensor dilakukan dengan mengkalibrasi sen- sor. Kalibrasi sensor bertujuan untuk mengetahui ke- mampuan dari sensor tersebut. Dengan pengujian sen- sor dapat mengetahui informasi mengenai kepekaan dari sensor terhadap variabel yang diuji. Dalam kali- brasi sensor DHT22 ini dilakukan dengan melakukan perbandingan dengan membandingkan hasil pembaca- an suhu dan kelembaban oleh sensor DHT22 dengan termometer dan juga higrometer sebagai kalibrator.
ii. Pengujian Suhu
Tabel 2: Pengujian Suhu
Termometer ( o C) DHT22 ( o C) Error (%) 25,3 25,7 1,58 26 26 0 26,6 26,3 1,12 27,2 27,3 0,36 27,3 27,7 1,46 28 28 0 28,5 28,9 1,40 31,1 31,1 0 31,6 31,9 0,94 32,6 32,8 0,61 % rata-rata error 0,74
iii. Pengujian Kelembaban
Tabel 3: Pengujian Kelembaban
Higrometer (%) DHT22 (%) Error (%) 76 75,8 0,26 75 73,5 2 74 65,2 11,8 74 63,6 14 74 62,3 15,8 72 72,6 0,83 72 72 0 71 74,7 5,21 71 74,2 4,50 71 73,6 3,66 % rata-rata error 5,8
Gambar 7: Grafik Pengujian Keseluruhan
iv. Pengujian Keseluruhan
Pada pengujian keseluruhan dalam penelitian ini pertama-tama dilakukan pengaturan nilai set point yai- tu 36 o C, kemudian PID akan secara otomatis mengatur
(a) (b) (c) (d)
Gambar 8: Pengujian Fermentasi Tempe Tradisional (a) 0 jam, masih kedelai (b) 24 jam, masih kedelai (c) 48 jam, terdapat misselium belum sempurna, dan (d) 72 jam, terdapat banyak misselium dan tempe sudah layak dikonsumsi
penyalaan lampu. Apabila suhu yang terukur di dalam inkubator tempe masih jauh dari set point yang diten- tukan lampu pijar akan menyala terus menerus sampai suhu mendekati set point 36 o C, kemudian ketika suhu sudah mendekati 36 o C PID akan mengatur lampu pijar untuk menyala semakin meredup, dan ketika suhu telah mencapai 36 o C lampu pijar akan mati. Pada start awal untuk mencapai suhu 36 derajat celcius pada fase per- tama dibutuhkan waktu 70 detik dari suhu aktual awal. Kemudian ketika telah mencapai suhu set point lampu pijar mati dan terjadi kenaikan suhu hingga 36,3 o C, kemudian terjadi penurunan suhu dari 36,3 o C menuju stabil pada set point dengan waktu 60 detik.
v. Pengujian Perbandingan Hasil Fermentasi Tempe
Dalam pengujian ini bertujuan untuk mengetahui per- bandingan dari proses fermentasi yang dilakukan secara tradisional dan juga dengan alat inkubator dengan nilai PID berdasarkan tuning Ziegler-Nichols 1 yang berpe- ngaruh terhadap waktu dan juga tempe yang dihasilkan dari keduanya.
Pengujian meliputi dalam dua kondisi: Pengujian Fermentasi Tempe Tradisional, dan pengujian Fermen- tasi Tempe dengan Inkubator Fermentasi Tempe.
Berdasarkan pengujian perbandingan fermentasi tempe secara tradisional dan menggunakan inkubator pada penelitian ini didapatkan perbedaan yang terletak pada lamanya proses fermentasi yang berjalan yaitu seperti pengujian yang telah dilakukan, pada pengujian
(a)
(b) (c)
Gambar 9: Pengujian Fermentasi dengan Inkubator (a) 0 jam, masih kedelai (b) 10 jam, sudah mulai terdapat misselium, dan (c) 16 jam, terdapat banyak misselium dan tempe layak dikonsumsi
fermentasi secara tradisional lamanya waktu fermenta- si adalah 72 jam hingga semua kedelai tertutupi oleh misselium, kemudian pada pengujian dengan inkuba- tor lama fermentasi hanya 16 jam. Dari perbandingan kedua pengujian tersebut membuktikan bahwa suhu erat kaitannya dengan lamanya waktu fermentasi tem- pe yang berjalan, dengan suhu 36 0 C dapat membuat tempe matang dengan waktu 16 jam.
Selanjutnya pengujian dilanjutkan untuk alat PID. Pengujian PID dilakukan dengan tujuan untuk menge- tahui karakteristik dari respons sistem dengan melalui rekaman data output. Rekaman data output dilakukan dengan mengamati hasil dari rekaman suhu aktual di dalam ruang inkubator fermentasi terhadap perubahan waktu dalam mencapai keadaan steady state . Pada pe- ngujian ini dilakukan dengan mengamati karakteristik hasil respons sistem dari nilai PID berdasarkan tuning Ziegler-Nichols 1 dan trial and error . Kemudian terda- pat pengujian PID dengan memberikan gangguan pada alat inkubator fermentasi tempe untuk melihat karakte- ristik respons sistem ketika diberikan gangguan.

## vi. Pengujian PID: Respons Tuning Ziegler-Nichols 1
Pengujian karakteristik respons sistem dengan tuning Ziegler-Nichols 1 adalah pada Gambar 10, dengan nilai K p 33 , 19 , K i 5 , 53 dan K d 49 , 78 . Karakteristik respons diamati mulai saat terjadi perubahan suhu input hingga respons memasuki steady state, sistem memiliki karak- teristik respons yaitu dengan nilai rise time sebesar 70 detik, settling time sebesar 140 detik, overshoot sebesar 0,8%, error steady state sebesar 0,2% dan sistem tidak terdapat undershoot , dengan menggunakan nilai PID tersebut diperoleh respons yang stabil dengan dibuktik- an nilai error steady state yang didapatkan kecil yaitu 0,2%.
vii. Pengujian PID: Respons Sistem Trial and Error
Pengujian karakteristik respons sistem dengan Pada pengujian ini dilakukan dengan nilai PID berdasarkan
Gambar 10: Karakteristik Respons Sistem dengan Tuning Ziegler-Nichols 1
trial and error yang menghasilkan respons sistem de- ngan nilai overshoot , osilasi yang tinggi serta respons yang mendekati nilai steady state . Trial and error dila- kukan dengan mencoba-coba mengubah nilai parameter PID untuk menghasilkan respons sistem seperti yang diinginkan dengan memanfaatkan kelebihan masing masing variabel kontrol PID.
Pengujian karakteristik respons sistem dengan respons sistem dengan hasil respons overshoot adalah seperti pada Gambar 11, dengan nilai K p 100 , K i 3 dan K d 1 , dengan menggunakan nilai PID tersebut diperoleh respons yang memiliki overshoot yang tinggi. Suhu mengalami kenaikan sampai dengan 38,8 0 C dari set point yaitu 36 0 C dan kemudian suhu menurun perlahan sampai dengan 35,5 o C. Sistem me- miliki nilai rise time sebesar 54 detik, kemudian nilai settling time sebesar 644 detik, overshoot sebesar 7,5%, error steady state sebesar 0,2% dan undershoot sebesar 1,3%.
Pengujian karakteristik respons sistem dengan ha- sil respons osilasi adalah seperti pada Gambar 12, de- ngan nilai K p 30 , K i 30 danK d 1, dengan menggunakan nilai PID tersebut diperoleh respons yang memiliki osi- lasi. Suhu mengalami kenaikan sampai dengan 40 0 C dari set point yaitu 36 0 C dan kemudian suhu menurun
Gambar 11: Karakteristik Respons Sistem dengan Hasil Respons Overshoot
perlahan sampai dengan 35,5 0 C dan kembali mengala- mi kenaikan sampai dengan 38 0 C dan kembali menurun pada suhu 35,5 0 C. Sistem memiliki nilai rise time sebe- sar 63 detik, kemudian nilai overshoot terbesar adalah sebesar 12,5%, dan undershoot sebesar 1,3%.

## Gambar 12: Karakteristik Respons Sistem dengan Hasil Respons Osilasi
Pengujian karakteristik respons sistem dengan ha- sil respons error steady state kecil adalah seperti pada Gambar 13, dengan nilai K p 50 , K i 3dan K d 30, Sistem memiliki nilai rise time sebesar 63 detik, kemudian nilai settling time sebesar 335 detik, overshoot sebesar 2,2% , error steady state sebesar 0,2% dan undershoot sebesar 0,5%.

## viii. Karakteristik Respons Sistem dengan Gangguan
Pengujian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengeta- hui hasil karakteristik dari respons sistem alat inkubator fermentasi tempe ketika diberikan gangguan. Adapun gangguan diberikan dengan membuka bagian penutup alat inkubator fermentasi dan kemudian diamati karak- teristik rise time, settling time, overshoot dan error steady state .
Berdasarkan hasil pengujian adalah seperti pa- da Gambar 13 dengan nilai K p 33 , 19 , K i 5 , 53 dan
Gambar 13: Karakteristik Respons Sistem dengan Hasil
Respons Steady State Kecil
Gambar 14: Karakteristik Respons Sistem dengan Ganggu- an
K d 49 , 78 dan sistem diberikan gangguan dengan mem- buka penutup alat inkubator fermentasi tempe, dengan memberikan gangguan tersebut didapatkan sistem yang memiliki nilai rise time sebesar 75 detik, kemudian nilai settling time sebesar 335 detik, serta error steady state sebesar 10% dan sistem tidak memiliki nilai over- shoot . Kemudian waktu yang dibutuhkan sistem untuk mencapai set point setelah diberikan gangguan hingga menuju titik stabil-nya adalah 100 detik. Gangguan diberikan dua kali di tengah tengah respons. Dengan memberikan gangguan, suhu akan menurun yang di- pengaruhi oleh masuknya udara luar pada inkubator fermentasi tempe.

## ix. Pengujian Blynk
Pengujian blynk dilakukan dengan mengamati suhu dan kelembaban aktual pada LCD dan pada Blynk untuk mengetahui keakuratan tampilan pada blynk. Hasil pengujian blynk dapat dilihat seperti pada Gambar 15 Pengujian Blynk dan Gambar 16 pengujian pada LCD.
Pada pengujian blynk dilakukan dengan pengam- bilan 3 data untu kmengetahui keakuratan tampilan suhu dan kelembaban pada blynk. Berdasarkanhasil pengujian blynk yang telah diperoleh dari ketiga data didapatkan tampilan suhu dan juga kelembaban aku-
(a) (b) (c)
Gambar 15: Pengujian blynk: (a) suhu 35,3 o C dan kelem- baban 57% (b) suhu 33,4 o C dan kelembaban 59,1% dan (c) suhu 33,7 o C dan kelembaban 58,6% (a) (b) (c)
Gambar 16: Tampilan LCD dari pengujian blynk: (a) suhu 35,3 o C dan kelembaban 57% (b)suhu 33,4 o C dan kelembaban 59,1% dan (c) suhu 33,7 o C dan kelembaban 58,6%
rat dan sama seperti pada suhu dan kelembabanaktual- nya. Pada data pertama dengan suhu dan kelembaban masing masingyaitu 35,3 o C dan 57%, tampilan blynk adalah sama yaitu suhu 35,3 o C dan kelembaban 57%. Kemudian pada data kedua dan ketiga memiliki hasil yang sama. Hasil pengujian dapat dilihat seperti pada Tabel 6 Pengujian Blynk.
Pengujian blynk selanjutnya adalah tampilan pla- tform blynk ketika dalam keadaan online dan offline, yaitu online ketika alat inkubator fermentasi tempe da- lam keadaan menyala dan offline ketika alat inkubator fermentasi tempe dalam keadaan mati. Pengujian terse- but dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kondisi dari alat inkubator fermentasi tempe ketika user atau produsen tempe tidak berada dalam area produksi tem- pe.

## IV. K ESIMPULAN
Setelah melakukan perancangan alat, sistem, tahap pe- ngujian serta analisis maka dapat disimpulkan sebagai berikut: Dalam penelitian ini, perancangan PID dila- kukan dengan tuning Ziegler-Nichols 1 atau metode kurva reaksi dengan mencari nilai dari L (waktu tun- da) dan T (konstanta waktu tunda) berdasarkan hasil rekaman output. Adapun nilai L yang diperoleh yaitu sebesar 3 detik dan T sebesar 83 detik yang kemudian dimasukkan kedalam rumus berdasarkan aturan tuning
Ziegler-Nichols 1 untuk mencari nilai dari parameter PID. Adapun diperoleh nilai Kp 33,19, Ki 5,53, dan Kd 49,78. Berdasarkan nilai PID tersebut, PID mampu mengendalikan dan mempertahankan suhu pada ruang inkubator sesuai dengan set point yaitu 36 o C yang di- buktikan pada karakteristik respons sistem diperoleh error steady state sebesar 0,2%. Kemudian perancang- an inkubator fermentasi tempe dengan PID dengan tu- ning Ziegler-Nichols 1 mampu mempercepat proses fermentasi tempe, yaitu dengan waktu 16 jam diban- dingkan secara tradisional yaitu 72 jam. Kemudian sebagai tambahan data pengujian fermentasi dengan nilai PID berdasarkan percobaan trial and error dengan respons sistem yang memiliki overshoot serta respons yang mendekati steady state tempe yang dihasilkan ba- ik dan fermentasi berjalan 16 jam, sedangkan dengan respons osilasi fermentasi berjalan selama 18 jam dan tempe yang dihasilkan kurang baik.

## D AFTAR P USTAKA
[1] B. S. Nasional, “Tempe:persembahan indonesia untiuk dunia,” bsn.go.id , vol. https://docplayer.info/67745873- Tempe-persembahan-indonesia-untuk-dunia.html, pp. https://docplayer.info/67 745 873–Tempe–persembahan– indonesia–untuk–dunia.html Diakses tanggal 25 Februari 2023.
[2] A. Alvina dan D. H. Hamdani, “Proses pembuatan tempe tradisional,” Jurnal Ilmiah Pangan Halal , vol. 1, no. 1, 2019.
[3] A. Hidayat, K. P. Agustin et al. , “Sistem pengendali suhu dan kelembapan pada inkubator tempe berbasis mikrokontroller esp 32,” in Prosiding Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif (SENTRINOV) , vol. 6, no. 1, 2020, pp. 1103–1110.
[4] B. Darmawan, W. Pradiyanto, I. M. B. Suksmadana, dan C. Syafaruddin, “Rancang bangun alat pengendali suhu pada fermentasi tempe berbasis mikrokontroler,” Prosiding SAIN- TEK , vol. 4, pp. 135–140, 2022.
[5] W. P. Rahayu, R. Pambayun, U. Santoso, L. Nuraida, dan A. Ardiansyah, “Tinjauan ilmiah teknologi pengolahan tempe kedelai,” ” 2015.
[6] I. N. Sandi, “Sumber dan metabolisme energi dalam olahraga,” Jurnal Pendidikan Kesehatan Rekreasi , vol. 5, no. 2, pp. 64– 73, 2019.
[7] B. B. Agam, T. Prihandono et al. , “Pengaruh jenis dan bentuk lampu terhadap intensitas pencahayaan dan energi buangan melalui perhitungan nilai efikasi luminus,” JURNAL PEMBE- LAJARAN FISIKA , vol. 3, no. 4, 2015.
[8] I. N. A. Junaedi11, A. A. N. Amrita, dan I. N. Setiawan, “Im- plementasi sistem pemantauan suhu dan kelembaban udara berbasis iot pada plant factory kebun percobaan fakultas per- tanian universitas udayana,” Jurnal SPEKTRUM Vol , vol. 9, no. 2, 2022.
[9] M. Yu, F. Xu, W. Hu, J. Sun, dan G. Cervone, “Using long short-term memory (lstm) and internet of things (iot) for localized surface temperature forecasting in an urban enviro- nment,” IEEE Access , vol. 9, pp. 137 406–137 418, 2021.
[10] L. Dan, C. Xin, H. Chongwei, dan J. Liangliang, “Intelligent agriculture greenhouse environment monitoring system ba- sed on iot technology,” in 2015 International Conference on
Intelligent Transportation, Big Data and Smart City . IEEE, 2015, pp. 487–490.
[11] A. Vamseekrishna, R. Nishitha, T. A. Kumar, K. Hanuman, dan C. G. Supriya, “Prediction of temperature and humidity using iot and machine learning algorithm,” in International Conference on Intelligent and Smart Computing in Data Ana- lytics: ISCDA 2020 . Springer, 2021, pp. 271–279.
[12] Y. P. Jayasuriya, C. S. Elvitigala, K. Wamakulasooriya, dan B. Sudantha, “Low cost and iot based greenhouse with clima- te monitoring and controlling system for tropical countries,” in 2018 International Conference on System Science and Engineering (ICSSE) . IEEE, 2018, pp. 1–6.
[13] N. Abd El-Mawla, M. Badawy, dan H. Arafat, “Iot for the failure of climate-change mitigation and adaptation and iiot as a future solution,” World Journal of Environmental Engi- neering , vol. 6, no. 1, pp. 7–16, 2019.
[14] J. R. Sangian, V. C. Poekoel, J. Litouw, dan R. F. Robot, “Pengendalian kelembaban ruang pengering hibrida pada pro- ses pengeringan bawang merah,” Jurnal Teknik Elektro dan Komputer , vol. 8, no. 2, pp. 51–58, 2019.
[15] R. A. Akbar, A. Rusgiyono, dan T. Tarno, “Analisis integrasi pasar bawang merah menggunakan metode vector error cor- rection model (vecm)(studi kasus: Harga bawang merah di provinsi jawa tengah),” Jurnal Gaussian , vol. 5, no. 4, pp. 811–820, 2016.
[16] D. Aldo, “Sistem pakar diagnosis hama dan penyakit bawang merah menggunakan metode dempster shafer,” Komputika: Jurnal Sistem Komputer , vol. 9, no. 2, pp. 85–93, 2020.
[17] I. N. Istina, “Peningkatan produksi bawang merah melalui teknik pemupukan npk,” Jurnal Agro , vol. 3, no. 1, pp. 36–42, 2016.
[18] M. Octaviani, H. Fadhli, dan E. Yuneistya, “Uji aktivitas antimikroba ekstrak etanol kulit bawang merah (allium cepa l.) dengan metode difusi cakram,” Pharmaceutical Sciences and Research , vol. 6, no. 1, p. 8, 2019.
[19] S. Rahayu, N. Kurniasih, dan V. Amalia, “Ekstraksi dan iden- tifikasi senyawa flavonoid dari limbah kulit bawang merah sebagai antioksidan alami,” al Kimiya: Jurnal Ilmu Kimia dan Terapan , vol. 2, no. 1, pp. 1–8, 2015.
[20] Z. Nasrul, Y. P. Roja, dan N. Sylvia, “Aplikasi kontrol pid pada reaktor pabrik asam formiat dengan kapasitas 100.000 ton/tahun,” Jurnal Teknologi Kimia Unimal , vol. 7, no. 2, pp. 135–152, 2019.
[21] B. Gunawan dan S. Sukardi, “Rancang bangun pengontrolan suhu dan kelembaban pada proses fermentasi tempe berbasis internet of things,” JTEIN: Jurnal Teknik Elektro Indonesia , vol. 1, no. 2, pp. 168–173, 2020.
[22] S. Abdussamad, S. A. Hulukati, dan A. Husain, “Otomatisasi pengering padi berbasis arduino uno,” Jurnal Electrichsan , vol. 11, no. 01, pp. 13–19, 2022.
[23] I. N. A. Junaedi11, A. A. N. Amrita, dan I. N. Setiawan, “Im- plementasi sistem pemantauan suhu dan kelembaban udara berbasis iot pada plant factory kebun percobaan fakultas per- tanian universitas udayana,” Jurnal SPEKTRUM Vol , vol. 9, no. 2, 2022.
[24] J. R. Sangian, V. C. Poekoel, J. Litouw, dan R. F. Robot, “Pengendalian kelembaban ruang pengering hibrida pada pro- ses pengeringan bawang merah,” Jurnal Teknik Elektro dan Komputer , vol. 8, no. 2, pp. 51–58, 2019.
[25] Z. Nasrul, Y. P. Roja, dan N. Sylvia, “Aplikasi kontrol pid pada reaktor pabrik asam formiat dengan kapasitas 100.000 ton/tahun,” Jurnal Teknologi Kimia Unimal , vol. 7, no. 2, pp. 135–152, 2019.
[26] A. A. Agustini et al. , “Monitoring pemakaian arus listrik pada alat rumah tangga dengan menggunakan aplikasi blynk ber- basis internet of things,” MEANS (Media Informasi Analisa Dan Sistem) , pp. 214–218, 2021.
[27] A. N. Rostini, A. P. Junfithrana et al. , “Aplikasi smart home node mcu iot untuk blynk,” Jurnal Rekayasa Teknologi Nusa Putra , vol. 7, no. 1, pp. 1–7, 2020.
[28] A. R. Chaidir, G. A. Rahardi, dan H. Nurdiansyah, “Fish feeder for aquaculture with fish feed remaining and feed out monitoring system based on iot alat bantu pemberi pakan ikan budidaya dengan sistem monitoring sisa pakan dan pakan keluar berbasis iot,” Procedia of Engineering and Life Science Vol , vol. 1, no. 2, 2021.
[29] G. D. Kalandro, D. Setiabudi, dan A. R. Chaidir, “Rancang bangun mesin pengering kulit pohon kina menggunakan kon- trol pid berbasis mikrokontroler,” J-Innovation , vol. 11, no. 2, pp. 56–62, 2022.
[30] E. Ikpe Aniekan, O. Ikechukwu, dan S. Paul, “Comparative analysis of a pid controller using ziegler nichols and auto turning method,” International Academic Journal of Science and Engineering , vol. 3, no. 10, pp. 1–16, 2016.