Perancangan dan implementasi sistem kontrol serta monitoring suhu dan kelembapan pada inkubator fermentasi tempe menggunakan metode PID

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengimplementasikan sistem kontrol serta pemantauan suhu dan kelembapan pada inkubator fermentasi tempe berbasis Internet of Things (IoT) dengan menggunakan mikrokontroler ESP32 dan algoritma PID (Proportional Integral Derivative). Masalah utama dalam produksi tempe tradisional adalah durasi fermentasi yang tidak menentu akibat ketergantungan pada fluktuasi suhu lingkungan alami. Sistem yang dikembangkan mengintegrasikan sensor DHT22, modul AC dimmer untuk pengaturan daya lampu pijar secara halus, serta mist maker dan kipas DC untuk manajemen kelembapan otomatis. Selain itu, protokol MQTT diaplikasikan untuk memfasilitasi pengawasan kondisi internal secara real-time melalui aplikasi seluler tanpa memerlukan intervensi fisik. Hasil pengujian menunjukkan bahwa parameter PID optimal (Kp=700, Ki=10, Kd=30) mampu mempertahankan stabilitas suhu pada set point 35⁰C dengan steady-state error yang sangat rendah sebesar 0,2%. Analisis statistik terhadap lima batch eksperimen membuktikan bahwa penggunaan inkubator ini secara signifikan mampu mempercepat durasi fermentasi menjadi rata-rata 20,2 jam, atau 23,5% lebih cepat dibandingkan metode alami yang membutuhkan waktu 26,4 jam. Evaluasi kualitas fisik menunjukkan bahwa tempe yang dihasilkan memiliki kepadatan miselium yang lebih tebal, warna putih cerah yang seragam, serta tekstur yang lebih kokoh. Dengan demikian, integrasi kontrol presisi PID dan teknologi IoT tidak hanya meningkatkan efisiensi waktu produksi, tetapi juga menjamin konsistensi kualitas hasil fermentasi bagi industri rumah tangga. Penelitian ini memberikan kontribusi nyata dalam penyediaan teknologi tepat guna bagi pengrajin tempe untuk menghadapi variasi kondisi lingkungan eksternal yang fluktuatif.