Оффтоп: денег в вебдеве как правило больше, особенно в РФ (но глобально - тоже). Если это не смущает, читайте дальше =)

С++, Linux, Verilog - это все хорошо, но я бы занимался этим после того, как поработаете какое-то время, и поймете, куда хотите расти.

Абсолютный must, имхо:

• Язык C. Это рабочая лошадка firmware, без него никуда, зато остальные языки - совершенно опциональны.
  
• Какой-нибудь простой ассемблер (сегодня я бы сказал, армовский). Не обязательно быть мастером, но очень помогает понять, как работает процессор в принципе.
  
• Скучная школьная теория: архитектура ЭВМ, устройство операционных систем, конечные автоматы - все это для эмбеддера куда более актуально, чем для веб-девелопера
  
• Электроника. Необязательно уметь спроектировать шестислойную плату с учетом EMC, но читать схемы - это важно. А также способность потыкать плату тестером или осциллографом (в большинстве случаев ошибка все равно в софте, но успокаивает).
  
• Стандартная периферия и интерфейсы: UART, I2C, SPI, DAC/ADC. Это до какой-то степени можно выучить и на ардуине, но лучше освоиться с настоящим железом
  
• Умение читать документацию на железо. Должно прийти при освоении предыдущих пунктов, если не ограничиваться копипастом из туториалов.
  

Если освоите до какой-то степени (главное - не увлекаться) этот набор, то можете работать в firmware. А дальше уже можете развиваться куда душа лежит, и где будут карьерные возможности - Linux, C++, электроника, DSP, whatnot.

Если вы посмотрите в даташиты указанных деталей, то увидите, что они перестают работать задолго до нужной вам полосы (2.4 GHz). Посмотрите в сторону чего-то такого.

Обычно колбэку в таких случаях передается this в качестве параметра (большинство библиотек поддерживают передачу void* параметра колбэкам). Переменную val нужно или объявить публичной, или сделать геттеры/сеттеры или объявить my_callback как friend для MyClass. Переменную нужно защитить так же, как для обычной многопоточной программы. На вскидку здесь могут подойти std::atomic или std::mutex.

На моей машине QApplication лежит в поддиректории QtWidgets, которой у вас в путях нет.