Motor DC merupakan salah satu jenis aktuator yang cukup banyak digunakan dalam bidang industri. Permasalahan pada dunia industri tentang ketidakstabilan kecepatan motor DC sangatlah kompleks, sehingga ketika motor DC tersebut bekerja dalam suatu proses yang membutuhkan kecepatan yang konstan, maka sistem tersebut akan terganggu. Perancangan sistem kendali PID untuk kecepatan motor DC berbasis mikrokontroler ATMega16 diharapkan mampu menjadi solusi dari ketidakstabilan kecepatan motor DC. Perancangan sistem kendali PID untuk kecepatan motor DC berbasis mikrokontroler ATMega16 meliputi rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMega16 sebagai unit kendali, rangkaian optocoupler sebagai perangkat input, rangkaian driver motor dan motor DC sebagai perangkat output, serta catu daya. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah prototype sistem kendali PID untuk kecepatan motor DC berbasis mikrokontroler ATMega16. Parameter PID yang digunakan dalam pengujian adalah P = 0,4, I = 0,09, D = 0,1. Hasil pengujian prototype sistem kendali PID untuk kecepatan motor DC berbasis mikrokontroler ATMega16 menunjukkan bahwa dengan kendali PID didapatkan settling time yang cepat dan kendali PID mampu meminimalkan kesalahan sistem serta mampu mempertahankan kecepatan akibat pembebanan.