Ты про ЖД из серии City — для детей 6 и выше, да там IR пульт.
Но вот кое что все же пропустил :) — для младших Duplo, 2-5 лет, там просто паровозик с кнопкой. 10508 набор.
По-моему в пульте было бы намного логичнее использовать такой же модуль, только с усилителем и нормальной антенной. Стоять около 3уе за штуку, на али валом их, распиновка 1в1. При таком раскладе можно было бы взять 300 метров на прямой и около 60 в помещении.
мне кажется, вы поставили себе самоцелью упихнуться в корпус и нажили сложностей. Отчего бы не взять корпус наподобие корпуса от накладной Ethernet-розетки и вынести микроконтроллер и АКБ туда. Излишек кабеля можно отрезать.
Протокол джойстиков NES давно опубликован, даже библиотек в достатке.
Пульт радиоуправления моделями своими руками