在一番思索后張耀終于決定建造一座水力發電站，同時研究嘗試制作電腦。水力發電站的建設地址張耀經過選擇后，最終定在離清風觀不遠的一處山溪旁。

確認好地址后張耀吩咐玄青幫忙采購磁石，綠礬，鉛礦，銅礦，和蠟等材料，自己則先利用山上的木材制作出一架水車，將水車架設在溪流上的同時張耀還制作水車外連的各種齒輪和連接軸，方便將水車和發電機連接到一起好使用水力發電。

準備工作完成之后，張耀開始制作發電機。發電機的制作過程非常順利，根據前是初中物理學到的知識切割磁感線放電原理，張耀制作了一個滿是圓形孔洞的博古架，在圓行孔洞內壁安裝上纏繞好銅絲的磁石環，并將銅絲的兩端用并聯的方式連接到博古架左右兩根銅條上。

然后在每個磁石環里面放一個前端鑲嵌有磁石的圓軸，圓軸末端用皮帶連接到水車的連接軸上，利用水車帶動鑲嵌有磁石的圓軸不斷轉動產生電能。

通過天眼觀察到發電器開始工作產生電流后，張耀就將自己之前嘗試制作的鎢絲燈通過電路連接到博古架兩端的銅條上。

當張耀打開電路開關后，鎢絲燈立即發出了耀眼的光芒，但還沒等張耀高興，閃耀幾下后鎢絲燈就徹底暗淡下去。

失敗的實驗結果讓張耀又重復檢查了幾次，自己制作的發電機和電路，但都沒有發現問題。

知道不死心的張耀，用自己的天眼，仔細觀察發電機，才發現發電機生成的電流并不都是一樣的，而是會隨著時間不斷變動的。

這才讓張耀想起來，發電機產生的電流在接入電路前，要經過穩流器和變壓器的調節。

加裝了穩流器和變壓器之后，張耀又嘗試打開開關啟動電燈，這次電路里的電燈沒有再出現問題，可以長時間的發光照明。

確認電路沒有問題，張耀便利用綠鞏提煉出硫酸，并對采購的鉛礦進行加工，制作了大量鉛酸電池，用來儲存水力發電機所產生的電力。

水力發電機制作成功后為了不浪費每天產生的電力，張耀對清風觀進行了一番小改造，將廚房的灶臺改成了電陶爐，為所有的房屋鋪設電路安裝鎢絲燈。

完成清風觀的改造之后，張耀繼續將自己的精力投入到電子計算機的研究中。

因為張耀并不知道前世初始的電子計算機是怎么制作的，所以只能根據自己前世了解到的知識去逆推。

因為芯片被叫做集成電路，根據這個張耀推斷出最早的電子計算機，應該是通過專門設計好的復雜電路來進行計算的，而電路的開或關兩種狀態剛好對應機械語言的零和一。

能想到這些還要感謝張耀前世大學學的是鐵路信號，在學校模擬的區間站教室里見過有繼電器和各種電路組成的老版控制臺。

張耀按照這個思路結合自己的編程功底第一天輕松設計出了與門，或門，非門，異或門四種基礎電路。

但是利用這些基礎電路組合設計二進制加法運算電路，張耀一整天都沒有想出方法。

直到第三天，張耀跳出10進制的加法思路，按照二進制來思考時，靈光一閃就有了方法，利用異或門實現二進制加法位和與門實現二進制進位位設計出了半加器，將半價器組合到一起在加一個或門全加器就成了。

通過將前一個全加器的進位輸出連接到下一個全加器的進位輸入上這樣的操作，同過將復數的全加器連接到一起，可以進行加法計算的加法器就制作成了。

但光能加法運算是不行的，最少還要能減法運算，才算一個完整的計算機。為此張耀想到利用減法補數法在加法運算電路的基礎上，實現了減法運算。

（999-66=933

利用減法補數法：

999-66=999-100+34=899+34=933）

但這個人腦計算時，非常簡單的轉換，張耀想盡了辦法，也沒有想到如何在電路上實行轉換，只因為人計算可以心算跳過中間的減法運算，但在機械電路里這個是無法跳過的。