Ein stromverbrauch von 100 mA sind für den Batteriebetrieb reichlich viel. Da sollte man noch mal die Schaltung ansehen ob man da nicht sparen kann. Zumindestens eine 9V Blockbatterie ist da kaum geeignet. Bei 100 mA hätte man da nur etwa 1 Stunde Laufzeit. Eher schon 4-6 AA Zellen.

Als Spannungsregler bei Batteriebetrieb sind die antiken 7805 oder LM317 auch eher ungeeignet. Eher schon low drop Regler (LM2940,LF33,...) oder kleine Schaltregler. Wie man das genau macht hängt von den einzelnen Strömen ab.
Die Pegelwandler sollte man eventuell ganz vermeiden, indem man den Prozessor gleich mit 3.5 V laufen läßt. Als Pegelwandler (3->5V) kann man z.B. 74HCT04 nehmen, je nach Richtung gibt es auch spezielle Pegelwandler, die als CMOS Ics auch eher sparsam sind.