Bawang Hitam adalah bawang putih biasa yang berubah menjadi hitam karena proses fermentasi, yaitu disimpan dalam suatu tempat tertutup dengan alat pemanas yang bersuhu 60°-70° Celcius. Proses utama dalam produksi bawang hitam adalah fermentasi. Oleh karena itu, alat fermentasi sangat penting bagi produsen bawang hitam. Makalah ini memaparkan rancang bangun alat fermentasi bawang putih hitam menggunakan pengendali PID. Sistem kendali suhu dibangun menggunakan sistem elektronik yang terdiri dari sensor suhu LM35, mikrokontroller Arduino Nano, LCD, AC light dimmer, pemanas dan kipas. Pada sensor suhu diperlukan kalibrasi agar sensor suhu agar hasil pembaca sensor suhu linier dan sesuai dengan pembacaan suhu pada thermodigital. Parameter pengendali PID diperoleh dengan menggunakan metode kurva reaksi Ziegler-Nichols. Dari percobaan diperoleh parameter Kp = 11,72; Ti = 61,36; dan Td = 15,34. Hasil pengujian kinerja sistem kendali diperoleh respon rise time 3 menit 49 detik, settling time 4 menit 56 detik, dan tidak terdapat overshoot. Percobaan proses fermentasi pada suhu 65 C menunjukkan bahwa hasil bawang hitam hasil fermentasi bawang hitam pada waktu 14 hari , tidak tercium bau bawang pada bawang hitam , tekstur sudah baik.