No resistí la tentación de hacer lo mismo que hice en Detectando UTF-8 en Ruby, pero en PHP. El resultado es el siguiente:

1.  <?php
2.  define("UTF_8", 1);
3.  define("ASCII", 2);
4.  define("ISO_8859_1", 3);
5.  function codificacion($texto)
6.  {
7.      $c = 0;
8.      $ascii = true;
9.      for ($i = 0;$i<strlen($texto);$i++) {
10.          $byte = ord($texto[$i]);
11.          if ($c>0) {
12.              if (($byte>>6) != 0x2) {
13.                  return ISO_8859_1;
14.              } else {
15.                  $c--;
16.              }
17.          } elseif ($byte&0x80) {
18.              $ascii = false;
19.              if (($byte>>5) == 0x6) {
20.                  $c = 1;
21.              } elseif (($byte>>4) == 0xE) {
22.                  $c = 2;
23.              } elseif (($byte>>3) == 0x14) {
24.                  $c = 3;
25.              } else {
26.                  return ISO_8859_1;
27.              }
28.          }
29.      }
30.      return ($ascii) ? ASCII : UTF_8;
31.  }
32.  
33.  function utf8_encode_seguro($texto)
34.  {
35.      return (codificacion($texto)==ISO_8859_1) ? utf8_encode($texto) : $texto;
36.  }
37.  ?>

Lo pueden probar con

1.  <?php
2.  $a="Ascii";
3.  $b="ISO-8859-1: áéíóú";
4.  $c=utf8_encode($b);
5.  echo utf8_encode_seguro($a)."\n";
6.  echo utf8_encode_seguro($b)."\n";
7.  echo utf8_encode_seguro($c)."\n";
8.  ?>

Si me da el ánimo, haré lo mismo en C. No creo que sea nada tan terrible...