Para o teu exemplo o mais simples que dava o mesmo resultado seria:
unsigned int freq=430;
unsigned int delayval=((1.0/freq)/num_steps)*1000000
Nesta aplicação nem precisava de ser real, porque
((1.0/freq)/num_steps)*1000000 = 1000000 / freq / num_steps
e é tudo inteiro 
Pois, é verdade.
Não tentei a tua formula, mas na minha se freq não for um float, o delay é sempre zero.
E parece-me que realmente faz diferença, se o parâmetro de delayMicrosecond for um float o ciclo demora mais tempo que se for um int, acho que há uma demora adicional se tiver que ser feita a conversão.
Pelos testes que fiz, com este processo não consigo mais que uns míseros 2.5KHz, não é que seja necessário muito mais para audio, mas a exatidão deixa muito a desejar.
Portanto vou começar a investigar a utilização de uma função chamada por um interrupt de um timmer.
Em termos do hardware parece estar tudo bem, os valores que consegui com o teu circuito dão-me 2.5Vpp, perfeitamente centrados nos zero V.
Estou a alimentar o opamp com +12 e -12 e mesmo sem amplificador já dá para ouvir um som bem fraquinho num altifalante de PC (8 ohm, 0.5w). Com o amplificador o volume já é suficiente para incomodar.
Vou passar para o Nano, não sei porque não gosto muito do Micro (Leonardo) apesar de ter uma pozinhos de mais memória.
