基于智能手机的育龄期女性基础体温监测系统设计

邓艳军 童慧玲 梅秀峰 陈梅 张晓红 赵治栋 杭州电子科技大学 （杭州 310018）

基于智能手机的育龄期女性基础体温监测系统设计

邓艳军 童慧玲 梅秀峰 陈梅 张晓红 赵治栋 杭州电子科技大学 （杭州 310018）

本文开发了集“臂戴式基础体温采集端”和“Android 系统智能手机助孕应用端APP”一体的智能化女性助孕系统，旨在为女性怀孕和备孕提供一体化的解决方案。设计了腕式采集端测量基础体温，构建了基于蓝牙的信号无线传输方案，最后在智能手机端开发基础体温管理软件APP，实现了动态绘制基础体温曲线和女性生理周期的自主管理。本文开发的系统实现了女性基础体温参数的实时监测，并可指导最佳受孕时间，提高怀孕成功率。

育龄期女性 腕式采集端 基础体温管理

0.引言

对于女性来说，特别是数千万育龄期女性白领，面对着工作、生活等各方面的问题，因此，制定科学的备孕计划就显得尤为重要。临床上排卵期测定通常有B超、宫颈粘液法和基础体温的方法，其中 B 超可以较精确测定排卵期，但B超和宫颈粘液法需要在医院进行。基础体温测定在临床上常被用来判断是否排卵、观察卵巢功能，是育龄期女性用来开展计划备孕最方便的手段之

一。基础体温测量是一个需要长期坚持的过程，通过基础体温高低温变化曲线图，有助于准确掌握排卵规律，推算排卵期， 把握最佳时机，提高受孕机率。

本文开发集“臂戴式基础体温采集端”和“Android 系统智能手机助孕应用端APP”一体的智能化女性助孕系统，旨在为女性怀孕和备孕提供一体化的信息化服务。臂戴式采集端实现基础体温的高精度便利采集，符合用户生活习惯和基础体温测量要求；在智能手机端开发APP软件实现基础体温曲线动态绘制和女性生理周期的自主管理，根据记录的基础体温及生理状态，预测排卵，指导最佳受孕时间，也可以用来达到避孕的效果，为备孕计划提供更加科学的参考。

1.基础体温采集终端设计

基础体温采集终端以CC2541芯片为主控芯片实现基础体温信号的采集、转换、处理、发送，硬件电路的组成框图如图1所示。主要由温度采集模块、电源模块、CC2541、滤波匹配电路及外围电路组成。体温采集模块利用JP400体温传感器采集温度，经过放大和AD 转换，计算出热敏电阻阻值，然后转换成温度数据，数据通过CC2541自带的51 单片机暂存在FLASH 中，在需要的时候通过CC2541 内部的蓝牙电路、匹配滤波电路陶瓷天线发送到Android 手机。

1.1 基础体温测量电路

温度测量模块采用JP400系列智能体温计，误差小于±0.1度，能够达到测量基础体温的要求；为了满足测量终端可穿戴式的需求，温度采集模块摒弃了分压法和恒流源法，采用惠斯通电桥测量传感器的阻值。体温测量电路如图2所示。1.2蓝牙通信技术

本文使用的是CC2541，该芯片是用于蓝牙低功耗和2.4GHz应用的真正系统级芯片，结合了领先的RF收发器、业界标准的增强型8051微控制器、系统可编程闪存、8kB RAM和许多其他的强大的支持功能模块。CC2541在功耗方面性能卓越，工作时接收电流为17.9mA（CC2540是19.6mA），比前一代的CC2540节省30%的发射功率和10%的接收功率，这个特点使CC2541非常适合对电池性能要求非常高的场合。本文采用了CC2541去耦和射频布局的技术，利用约翰森芯片不平衡变压器和约翰森芯片天线协助收发信号。

2.智能手机终端APP

本文以Android 系统的智能手机为手持终端，设计APP软件，通过蓝牙传输，实时接收基础

体温数据，实现基础体温曲线动态绘制；以日历的形式显示每天的生理信息与基础体温，可直观地查看以往的生理周期和排卵时间；自动预测下一次排卵日，结合基础体温曲线，帮助待孕准妈妈合理准备怀孕时间。系统主要功能包括：蓝牙通信管理、基础体温管理和系统设置等。蓝牙通信管理是指对智能手机端的蓝牙通信功能的管理。蓝牙通信服务模块负责打开蓝牙，搜索周围蓝牙，并根据目标蓝牙设备名自动连接。基础体温管理完成动态绘制基础体温曲线并自主管理女性生理周期等。智能分析女性所处的周期，如经期、安全期、易孕期等，以帮助目标用户怀孕，也可以用来达到避孕的效果。

界面共包括8个模块，分别是注册登录模块、主页模块、基础体温日历模块、基础体温曲线模块、我的选项模块、用户功能选择模块、提醒与通知模块以及其他模块。其中主界面模型和测量界面模型如图3和图4所示。

对一志愿者连续测量基础体温，已有15天的数据，其中高温有5天，周期平均体温为36.7度，如图5所示。

图3. 主界面原型

图4. 基础体温曲线界面原型

图5. 基础体温测量曲线

3.结论

本文开发的女性基础体温检测系统，在臂戴式测量模块、移动智能终端、健康管理APP的配合下，在不妨碍使用者的日常生活和使用中的舒适性前提下，实现人体基础体温参数的实时监测，并可预测并把握排卵时间，提高怀孕成功率。本系统使用方便，成本低廉，技术含量高、需求量大，具有广阔的市场前景。

[1]智能基础体温计的设计与实现，李凡，莫然龙，姜猛，马士杰，黎明等，电子世界，2015.21,19-21

[2]基础体温测量仪创新设计，张立，包装工程，2009.01,144-146

A System Design of Childbearing Age Women Basal Body Temperature Monitoring Based on Smartphone

DENG Yan-jun TONG Hui-ling MEI Xiu-feng CHEN Mei ZHANG Xiao-hong ZHAO Zhi-dong Hangzhou University of Electronic Science and Technology (Hangzhou 310018)

The paper developed a kind of intelligent system of women assisted reproduction with the integration of ”Arm wearing on the basal body temperature acquisition” and “Android smartphones for assisted reproduction application side APP”.Aiming to provide a integration of solution for pregnant women and pregnancy. We design the wrist acquisition side to measure basal body temperature and build signal wireless transmission scheme based on NFC technology and Bluetooth. Finally developing the basal body temperature management software APP based on the smartphone and achieving the dynamic basal body temperature curve drawing and the female physiological cycles of autonomous management. In this paper, the developed system has achieved the real-time monitoring of women basal body temperature parameters. It also can guide the best pregnant time and improve the success rate.

childbearing age women, wrist acquisition side, basal body temperature management

1006-6586(2016)08-0063-03

R197.324

A

2016-05-31

浙江省科技厅公益技术研究工业项目资助（编号：2014C31085）。